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JP2020517257A - Enzyme-based method for extracting value-added products from raw biomass - Google Patents

Enzyme-based method for extracting value-added products from raw biomass Download PDF

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JP2020517257A JP2019556908A JP2019556908A JP2020517257A JP 2020517257 A JP2020517257 A JP 2020517257A JP 2019556908 A JP2019556908 A JP 2019556908A JP 2019556908 A JP2019556908 A JP 2019556908A JP 2020517257 A JP2020517257 A JP 2020517257A
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Abstract

油糧種子及び穀物バイオマスからの付加価値のある産物を抽出する酵素ベースの方法を記載する。この方法は、アルカリ性前処理ステップ、続いて、タンパク質分解酵素での処理を含み、増大した産物の収率及び溶解度をもたらす。得られる産物は、可溶性タンパク質/ペプチド及び精製された食物繊維であり得る。食品、飲料、化粧品、飼料又は飼料添加剤製品の製造におけるそのような方法の使用も記載されている。【選択図】 図4An enzyme-based method for extracting value-added products from oil seeds and grain biomass is described. This method involves an alkaline pretreatment step followed by treatment with a proteolytic enzyme, resulting in increased product yield and solubility. The resulting products can be soluble proteins/peptides and purified dietary fiber. The use of such methods in the manufacture of food, beverage, cosmetic, feed or feed additive products is also described. [Selection diagram]

Description

関連出願の相互参照Cross-reference of related applications

本願は、2017年4月25日に出願された米国仮出願第62/489,646号の優先権を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims priority to US Provisional Application No. 62/489,646, filed April 25, 2017, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

本開示は、油糧種子及び穀物からのバイオマスの加工、より詳細には、油糧種子及び他の穀物からの廃棄物又は副産物中のセルロース−ヘミセルロース繊維からのタンパク質の分離に関する。 The present disclosure relates to processing biomass from oil seeds and grains, and more particularly to separating proteins from cellulose-hemicellulose fibers in waste or by-products from oil seeds and other grains.

一般的に、油糧種子作物及び穀物供給原料を有用な食品及び飲料製品に加工すると、多量の繊維系の廃棄物又は副産物が生じる。これらの廃棄物は有益なタンパク質及び繊維成分を含有するが、濃度及び純度が低く、よって、しばしば廃棄物として処分され、加工業者が除去するにはコストがかかることが多い。通常、幾つかの油糧種子副産物は、低価値の動物飼料として使用される。 Generally, the processing of oil seed crops and grain feedstocks into useful food and beverage products produces large amounts of fiber-based waste or by-products. Although these wastes contain valuable protein and fiber components, they are of low concentration and purity and are therefore often disposed of as waste and often costly to remove by the processor. Usually, some oil seed by-products are used as low value animal feed.

例えば、粉砕されたダイズから豆腐及び豆乳が世界中で生産されることにより、おからと呼ばれる固体副産物が、毎年数百万トン生じる。おからは、75%の水分から構成される。乾物ベースで、おからは、約50%の食物繊維、25%のタンパク質、10%の脂質、及び他の栄養素を含有する。しかしながら、その湿潤形態では、おからは発酵性であり、製造後、その高い栄養価及び高い含水量を原因として非常に短い時間で腐る。多量のおからの処分は、著しい環境的及び経済的な問題を有する。現在では、非常にわずかなおからだけが、乾燥後に、食品産業において、又は動物飼料として使用されている。大部分のおからは、肥料として田畑に放り込まれるか、又は廃棄物として焼却され、生産者及び環境の両方に損失がある。 For example, the worldwide production of tofu and soy milk from ground soybeans produces millions of tons of solid by-product called okara every year. Okara consists of 75% water. On a dry matter basis, okara contains about 50% dietary fiber, 25% protein, 10% lipids, and other nutrients. However, in its wet form, okara is fermentable and rots after production in a very short time due to its high nutritional value and high water content. Disposal of large quantities of okara has significant environmental and economic problems. At the moment very little okara is used after drying, in the food industry or as animal feed. Most okara is thrown into the fields as fertilizer or incinerated as waste, with losses to both producers and the environment.

同様に、トウモロコシ及びオオムギをエタノールのような有用な産物に加工する現在の方法では、ジスチラーズドライドグレイン(distillers’ dried grain)(DDG)と呼ばれる、繊維が豊富な副産物の産生をもたらす。現在、DDGはたいてい、低価値な製品として動物飼料に使用されている。その高価値な成分、例えばタンパク質及び食物繊維は、幾つかの健康上の利点、例えば心臓病のリスクの低減が報告されているものの、人による消費のための食料源としては利用されていない(Daniel D. Gallaher、17th Annual Distillers Grains Symposium、2013年、5月15日〜16日;http://www.distillersgrains.org/files/scholarships/2013%20Daniel%20Gallaher.pdf)。 Similarly, current methods of processing corn and barley into useful products such as ethanol result in the production of a fiber rich by-product called distillers' dried grain (DDG). Currently, DDG is mostly used in animal feed as a low value product. Its high value components, such as protein and dietary fiber, have not been utilized as food sources for human consumption, although some health benefits have been reported, such as reduced risk of heart disease ( Daniel D. Gallaher, 17th Annual Distillers Grains Symposium, 2013 year, May 15 to 16 days; http://www.distillersgrains.org/files/scholarships/2013%20Daniel%20Gallaher.pdf).

同様に、油糧種子、例えばダイズ、綿、ヒマワリ、アブラナ及び亜麻からの幅広い種子ミールが、ほとんどの家畜用のタンパク質源として動物飼料に使用されている。歴史的には、幾つかの油糧種子、例えば、チア、亜麻及びヘンプが、油及び他の成分についてその主張される健康上の利点のために人間によっても消費されてきた。これらすべての作物の油糧種子ミールは、食物繊維及び他の成分と混ざった高価値なタンパク質を含有する。 Similarly, a wide variety of seed meals from oil seeds such as soybean, cotton, sunflower, rapeseed and flax are used in animal feed as a protein source for most livestock. Historically, some oilseeds, such as chia, flax and hemp, have also been consumed by humans because of their claimed health benefits for oils and other ingredients. The oil seed meal of all these crops contains high value proteins mixed with dietary fiber and other ingredients.

しかしながら、タンパク質の飼料価値は、油糧種子ミールが様々な理由から直接消費される場合、十分には利用可能ではない。油抽出の間に用いられる高温プロセスにより、ミールのタンパク質溶解度が減少し、栄養価も低減する。動物、例えば、魚、ニワトリ及び若ブタについて、高水準の繊維は、ミールのタンパク質及びエネルギー含量を薄め、飼料価値がほとんどない。さらに、油糧種子バイオマスに含まれる抗栄養因子、例えばトリプシン阻害物質及びフィチン酸も不利な影響を与える。動物飼料中にトリプシン阻害物質活性が存在すると、成長速度及びタンパク質効率比(PER)が低減する(Wilson及びPoe、1985、Aquaculture、46:19〜25ページ)。フィチン酸は、単胃種、例えば、ブタ、ニワトリ及び魚によりあまり消化されない。フィチン酸は、無機物、アミノ酸及びタンパク質と錯体を形成し、これにより栄養消化率を減少させることがある。さらに、フィチン酸分子中のリンは、主に動物には利用不可であり、糞便により排泄されて環境被害をもたらす。概して、油糧種子ミール又は廃棄物は、飼料成分として直接使用される場合、高繊維、高い抗栄養因子及び高いフィテートの含量を原因として、単胃動物、例えば、ブタ、ニワトリ及び魚のためのタンパク質源としての飼料価値が限られている。 However, the feed value of protein is not fully available when oilseed meal is consumed directly for various reasons. The high temperature process used during oil extraction reduces the protein solubility and the nutritional value of the meal. For animals such as fish, chickens and young pigs, high levels of fiber dilute the protein and energy content of the meal and have little feed value. Furthermore, antinutritional factors contained in oilseed biomass, such as trypsin inhibitors and phytic acid, also have an adverse effect. The presence of trypsin inhibitor activity in animal feed reduces growth rate and protein efficiency ratio (PER) (Wilson and Poe, 1985, Aquaculture, 46:19-25). Phytic acid is poorly digested by monogastric species such as pigs, chickens and fish. Phytic acid may complex with minerals, amino acids and proteins, thereby reducing nutrient digestibility. Furthermore, phosphorus in the phytic acid molecule is mainly unavailable to animals and is excreted by feces, causing environmental damage. In general, oilseed meal or waste, when used directly as a feed ingredient, is a protein for monogastric animals such as pigs, chickens and fish due to high fiber, high anti-nutritional factors and high phytate content. The value of feed as a source is limited.

これらのバイオマスから高価なタンパク質を分離するためのシンプルなグリーンテクノロジーの開発は、工業用途における大きな可能性を秘めている。 The development of simple green technology to separate expensive proteins from these biomass has great potential in industrial applications.

油糧種子、例えばダイズからの高価値のタンパク質濃縮物及びタンパク質単離物を製造するために、様々な水加工システム及び技術が、多くの場合で開発及び商業化されてきた。しかしながら、ほぼすべての既存の加工システム及び技術が、単一の高価値のタンパク質産物を生み出すことに注力しており、出発材料の繊維が豊富な非タンパク質成分の価値はほとんど考慮されていないか、又は考慮されていない。さらに、油糧種子から単一の高価値なタンパク質産物を製造するための現在の技術及び加工システムは、タンパク質の抽出及び単離効率を改善するために、しばしば多量の水及び薬品、例えば塩、酸又は塩基を消費する。水及び化学的なコストに加えて、低価値の副産物又は廃棄物流の処分にも、さらなるコストがかかる。 Various water treatment systems and techniques have often been developed and commercialized to produce high-value protein concentrates and protein isolates from oil seeds such as soybean. However, almost all existing processing systems and technologies focus on producing a single high-value protein product, with little consideration given to the value of the fiber-rich, non-protein components of the starting material, Or not considered. In addition, current technology and processing systems for producing a single high-value protein product from oil seeds often use large amounts of water and chemicals, such as salt, to improve the efficiency of protein extraction and isolation. Consume acid or base. In addition to water and chemical costs, the disposal of low-value by-products or waste streams also has additional costs.

米国特許第5,658,714号には、まず抽出媒体のpHをアルカリ性条件に調整することにより野菜粉からタンパク質を抽出し、濃縮後に、抽出したタンパク質を、限外濾過透過液のpHを3.5〜6.0に調整することにより沈殿させる方法が記載されている。米国特許第4,420,425号には、アルカリ性条件を使用する脱脂ダイズの水抽出プロセスが記載されている。固体を濾過により除去した後に、可溶化タンパク質抽出物が、100kD超の分画分子量での限外濾過により濃縮され、タンパク質濃縮物が生成される。米国特許第5,989,600号には、酵素、例えばフィターゼ及び/又はタンパク質分解酵素により植物性タンパク質の溶解度を改善する方法が記載されている。米国特許第3,966,971号には、水性分散体中で酸性フィターゼを使用することによる植物性タンパク質の抽出方法が教示されている。 In US Pat. No. 5,658,714, protein is first extracted from vegetable flour by adjusting the pH of the extraction medium to alkaline conditions, and after concentration, the extracted protein is adjusted to pH 3 of the ultrafiltration permeate. A method of precipitating by adjusting to 0.5 to 6.0 is described. US Pat. No. 4,420,425 describes a water extraction process for defatted soybeans using alkaline conditions. After removing the solids by filtration, the solubilized protein extract is concentrated by ultrafiltration with a molecular weight cut off greater than 100 kD to produce a protein concentrate. US Pat. No. 5,989,600 describes a method for improving the solubility of vegetable proteins with enzymes such as phytase and/or proteolytic enzymes. US Pat. No. 3,966,971 teaches a method for extracting vegetable proteins by using acid phytase in an aqueous dispersion.

化学的又は酵素的方法のいずれかを使用しておからの食物繊維又はタンパク質成分のいずれかを単一の産物として単離するための様々な手順が報告されてきた。Ma等(1997、Food Research International、29(8):799〜805ページ)は、おからのタンパク質をアルカリ抽出及び等電沈殿により単離した。乾燥及び脱脂の後に、得られた産物は、83%のタンパク質を含有している。しかしながら、単離されたタンパク質は、市販品に比べて溶解度が減少しており、これにより、食品産業におけるタンパク質の有用性が制限される。溶解度は、長時間の酸変性法(Chan及びMan、1999、Food Research International 32:119〜127ページ)により改善することができるが、この二段階の手順(タンパク質の単離及びその後の化学的な変性)は、製造原価の増加をもたらし、したがって、商業化の可能性が低減する。さらに、この方法では、おから中の53%のタンパク質しか回収されず、繊維が豊富な成分は使用されなかった。プロテアーゼ及びフィターゼの組合せが使用されてダイズタンパク質の溶解度が改善された(Bae等、2013、J. Food Biochemistry、37:511〜519ページ)。しかしながら、報告された方法は、ダイズタンパク質の単離から始まり、酸性pH範囲における産物の溶解度を増加させるだけである。 Various procedures have been reported for the isolation of either dietary fiber or protein constituents from a single product using either chemical or enzymatic methods. Ma et al. (1997, Food Research International, 29(8): 799-805) isolated okara protein by alkaline extraction and isoelectric precipitation. After drying and defatting, the product obtained contains 83% protein. However, isolated proteins have reduced solubility compared to commercial products, which limits their usefulness in the food industry. Solubility can be improved by extended acid denaturation methods (Chan and Man, 1999, Food Research International 32:119-127), but this two-step procedure (protein isolation and subsequent chemical Modification) results in an increase in manufacturing costs and thus reduces the potential for commercialization. Moreover, this method only recovered 53% of the protein in okara and no fiber-rich ingredients were used. A combination of protease and phytase was used to improve the solubility of soy proteins (Bae et al., 2013, J. Food Biochemistry, 37:511-519). However, the method reported begins with the isolation of soy protein and only increases the solubility of the product in the acidic pH range.

おから繊維を製造するための様々な手順が報告されてきた。そのような研究の1つ(Tian等、2007、China Oils and Fats、32(9):64〜66ページ)では、湿潤したおからを乾燥させ、粉状に砕き、アルカリ溶液に浸漬し、続いて、酵素的加水分解、漂白、エタノール沈殿及び乾燥を行う。Surel及びCouplet(2005、J Sci Food Agric 85:1343〜1349ページ)は、おから繊維を精製するためのおからタンパク質のプロテアーゼ加水分解を報告した。この方法は、化学試薬又はリパーゼ加水分解のいずれかによるタンパク質の加水分解及び脱脂ステップの両方を含んでいた。これらのプロセスでは、タンパク質含量は回収されず、複雑なステップにより製造原価が増大する。 Various procedures for making okara fiber have been reported. In one such study (Tian et al., 2007, China Oils and Fats, 32(9):64-66), moist okara was dried, crushed into powders and immersed in an alkaline solution, followed by Enzymatic hydrolysis, bleaching, ethanol precipitation and drying. Surel and Couplet (2005, J Sci Food Agric 85:1343-1349) reported protease hydrolysis of okara protein for purifying okara fiber. This method involved both hydrolysis and delipidation steps of the protein, either by chemical reagents or lipase hydrolysis. In these processes, the protein content is not recovered and the complex steps add to the manufacturing cost.

おからから繊維又はタンパク質のいずれかを抽出するために報告された手順は、他の成分の廃棄物をもたらし、たいてい強い化学試薬及び有機溶媒の適用も含む。さらに、得られた産物は、機能面における欠陥、例えば繊維の保水容量(WHC)の減少又はタンパク質の溶解度の減少があると報告されている。これまでに、これらの産物のいずれのためにも商業的方法は開発されておらず、特に、このダイズ廃棄物を十分に活用して、統合された穏やかな方法で繊維が豊富な産物及びタンパク質が豊富な産物の両方を製造するための手順は報告されていない。 The procedures reported for extracting either fiber or protein from okara result in waste of other components, often also involving the application of strong chemical reagents and organic solvents. Furthermore, the products obtained are reported to have functional defects, such as reduced fiber water retention capacity (WHC) or reduced protein solubility. To date, no commercial process has been developed for any of these products, and in particular this soy waste has been fully exploited to produce a fiber-rich product and protein in an integrated gentle manner. No procedure has been reported for producing both rich products.

バイオマス(例えばおから)廃棄物の処分問題を解決するのみならず、バイオマス(例えばおから)における高価な成分、特にタンパク質及び繊維を最大限に利用することも可能な技術を開発する必要がある。 It is necessary to develop a technology that not only solves the problem of disposing of biomass (eg, okara) waste, but can also maximize the use of expensive components in biomass (eg, okara), especially proteins and fibers. ..

本明細書は幾つかの文書を参照しており、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。 This specification refers to several documents, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

以下の項目1〜43が提供される:
1. バイオマスからタンパク質及び/又はペプチドが富化されている画分と食物繊維が富化されている画分とを製造する方法であって、
a) 穏やかなアルカリ性条件下及び約85℃以上の温度で、水溶液中でバイオマスをインキュベートし、水性スラリーを得るステップ;
b) 水性スラリーをタンパク質分解酵素の活性に適した条件下でタンパク質分解酵素により処理するステップ;並びに
c) b)のタンパク質分解酵素処理スラリーから液体画分及び固体画分を得るステップ
を含み、液体画分が、タンパク質及び/又はペプチドが富化されており、固体画分が、食物繊維が富化されている、方法。
The following items 1-43 are provided:
1. A method for producing a protein and/or peptide enriched fraction and a dietary fiber enriched fraction from biomass, comprising:
a) incubating the biomass in an aqueous solution under mild alkaline conditions and at a temperature above about 85° C. to obtain an aqueous slurry;
b) treating the aqueous slurry with a proteolytic enzyme under conditions suitable for the activity of the proteolytic enzyme; and c) obtaining a liquid fraction and a solid fraction from the proteolytic enzyme treated slurry of b). The method, wherein the fraction is enriched in proteins and/or peptides and the solid fraction is enriched in dietary fiber.

2. バイオマスが湿潤形態にある、項目1に記載の方法。 2. The method of item 1, wherein the biomass is in a wet form.

3. バイオマスが乾燥形態にある、項目1に記載の方法。 3. The method according to item 1, wherein the biomass is in a dry form.

4. 乾燥バイオマスをステップa)の前に粉砕するステップをさらに含む、項目3に記載の方法。 4. A method according to item 3, further comprising a step of grinding the dry biomass before step a).

5. 粉砕された乾燥バイオマスを、メッシュ、任意選択で50〜200μmのメッシュ又は100μmのメッシュに通すステップをさらに含む、項目4に記載の方法。 5. 5. The method of item 4, further comprising passing the milled dry biomass through a mesh, optionally a 50-200 μm mesh or a 100 μm mesh.

6. バイオマスをステップa)の前に脱脂するステップをさらに含む、項目1〜5のいずれか一つに記載の方法。 6. The method according to any one of items 1 to 5, further comprising a step of degreasing the biomass before step a).

7. 穏やかなアルカリ性条件が、7超〜約11以下のpH、約9〜約11のpH、又は約10のpHを含む、項目1〜6のいずれか一つに記載の方法。 7. 7. The method of any one of paragraphs 1-6, wherein the mild alkaline conditions comprise a pH of greater than 7 to about 11 or less, a pH of about 9 to about 11, or a pH of about 10.

8. ステップa)が、約90℃〜約100℃の温度で実施される、項目1〜7のいずれか一つに記載の方法。 8. The method according to any one of items 1 to 7, wherein step a) is carried out at a temperature of about 90°C to about 100°C.

9. ステップa)が、約90°C〜約95℃の温度で実施される、項目8に記載の方法。 9. 9. The method of item 8, wherein step a) is performed at a temperature of about 90°C to about 95°C.

10. ステップa)が、約15分〜約2時間、約30〜約90分、又は約1時間にわたり実施される、項目1〜9のいずれか一つに記載の方法。 10. The method of any one of paragraphs 1-9, wherein step a) is performed for about 15 minutes to about 2 hours, about 30 to about 90 minutes, or about 1 hour.

11. ステップb)が、約7〜約11のpHで実施される、項目1〜10のいずれか一つに記載の方法。 11. 11. The method according to any one of items 1-10, wherein step b) is carried out at a pH of about 7 to about 11.

12. ステップb)が、約50℃〜約80℃の温度で実施される、項目1〜11のいずれか一つに記載の方法。 12. The method according to any one of items 1 to 11, wherein step b) is carried out at a temperature of about 50°C to about 80°C.

13. ステップb)が、約55℃の温度で実施される、項目12に記載の方法。 13. 13. The method according to item 12, wherein step b) is carried out at a temperature of about 55°C.

14. ステップb)が、約15分〜約2時間、約30〜約90分、又は約1時間にわたり実施される、項目1〜13のいずれか一つに記載の方法。 14. 14. The method according to any one of paragraphs 1-13, wherein step b) is performed for about 15 minutes to about 2 hours, about 30 to about 90 minutes, or about 1 hour.

15. 水溶液中のバイオマスの量が、約0.5%〜約20%(w/v)である、項目1〜14のいずれか一つに記載の方法。 15. 15. The method according to any one of items 1-14, wherein the amount of biomass in the aqueous solution is about 0.5% to about 20% (w/v).

16. タンパク質分解酵素が、サブチリシンを含む、項目1〜15のいずれか一つに記載の方法。 16. Item 16. The method according to any one of Items 1 to 15, wherein the proteolytic enzyme comprises subtilisin.

17. サブチリシンがバシラス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)由来である、項目16に記載の方法。 17. 17. The method of item 16, wherein the subtilisin is from Bacillus licheniformis.

18. ステップc)が、b)のタンパク質分解酵素処理スラリーを遠心分離して、液体画分及び固体画分を得るステップを含む、項目1〜17のいずれか一つに記載の方法。 18. Item 18. The method according to any one of Items 1 to 17, wherein step c) includes the step of centrifuging the proteolytic enzyme-treated slurry of b) to obtain a liquid fraction and a solid fraction.

19. タンパク質分解酵素をステップb)の後に失活させるステップをさらに含む、項目1〜18のいずれか一つに記載の方法。 19. 19. The method according to any one of items 1-18, further comprising the step of inactivating the proteolytic enzyme after step b).

20. 失活させるステップが、熱失活することである、項目19に記載の方法。 20. 20. The method of item 19, wherein the deactivating step is heat inactivating.

21. 熱失活することが、約80℃〜約100℃の温度で約5〜約30分間にわたり実施される、項目20に記載の方法。
22. (i) b)のタンパク質分解酵素処理スラリーを、二価カチオンを含む溶液で処理するステップ、及び/又は
(ii) c)の液体画分を、二価カチオンを含む溶液で処理するステップ
をさらに含む、項目1〜21のいずれか一つに記載の方法。
21. 21. The method of item 20, wherein the heat inactivation is performed at a temperature of about 80°C to about 100°C for about 5 to about 30 minutes.
22. Further comprising the step of (i) b) treating the proteolytic enzyme-treated slurry with a solution containing divalent cations, and/or (ii) treating the liquid fraction of c) with a solution containing divalent cations. 22. The method according to any one of items 1-21, comprising.

23. 溶液が、CaCl、MgCl、MnCl及びFeClのうちの少なくとも1種を含む、項目22に記載の方法。 23. Solution comprises CaCl 2, MgCl 2, MnCl 2 and at least one of FeCl 2, The method of claim 22.

24. c)の液体画分を、二価カチオンを含む溶液で処理してフィテートを沈殿させるステップを含み、液体画分をフィテート沈殿物から単離するステップをさらに含む、項目22又は23に記載の方法。 24. 24. The method according to item 22 or 23, comprising the step of treating the liquid fraction of c) with a solution containing a divalent cation to precipitate phytate, and further comprising the step of isolating the liquid fraction from the phytate precipitate. ..

25. 二価カチオンを含む溶液が、約1.5〜約20x当量の量で使用される、項目22〜24のいずれか一つに記載の方法。 25. 25. The method according to any one of items 22-24, wherein the solution containing divalent cations is used in an amount of about 1.5 to about 20 x equivalents.

26. 液体画分をサイズ排除クロマトグラフィー又は濾過にかけるステップをさらに含む、項目1〜25のいずれか一つに記載の方法。 26. 26. The method according to any one of items 1-25, further comprising subjecting the liquid fraction to size exclusion chromatography or filtration.

27. 液体画分を濃縮するステップをさらに含む、項目1〜26のいずれか一つに記載の方法。 27. 27. The method according to any one of items 1-26, further comprising concentrating the liquid fraction.

28. バイオマスが、穀物バイオマス、植物バイオマス、ジスチラーズドライドグレイン(DDG)、ダイズバイオマス、アブラナミール又は亜麻種子ミールである、項目1〜27のいずれか一つに記載の方法。 28. 28. A method according to any one of items 1-27, wherein the biomass is grain biomass, plant biomass, distillers dried grains (DDG), soybean biomass, rapeseed meal or flaxseed meal.

29. バイオマスがダイズバイオマスである、項目28に記載の方法。 29. 29. The method according to item 28, wherein the biomass is soybean biomass.

30. ダイズバイオマスがおからである、項目29に記載の方法。 30. Item 30. The method according to Item 29, wherein the soybean biomass is okara.

31. 液体画分を乾燥させ、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を得るステップをさらに含む、項目1〜30のいずれか一つに記載の方法。 31. 31. The method according to any one of items 1 to 30, further comprising the step of drying the liquid fraction to obtain a dried product rich in proteins and/or peptides.

32. タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物が、市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)より少なくとも50%低い残留トリプシン阻害物質活性を有する、項目31に記載の方法。 32. 32. The method of item 31, wherein the dry product rich in protein and/or peptide has a residual trypsin inhibitor activity that is at least 50% lower than commercial soy protein concentrate (SPC).

33. タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物が、市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)より少なくとも60%低い残留フィテート含量を有する、項目31又は32に記載の方法。 33. 33. The method according to item 31 or 32, wherein the dry product rich in protein and/or peptide has a residual phytate content that is at least 60% lower than the commercial soy protein concentrate (SPC).

34. 市販のSPCがアルコン(Arcon)(登録商標)Fである、項目32又は33に記載の方法。 34. 34. A method according to item 32 or 33, wherein the commercially available SPC is Arcon® F.

35. 固体画分を乾燥させ、繊維が豊富な乾燥産物を得るステップをさらに含む、項目1〜34のいずれか一つに記載の方法。 35. 35. The method according to any one of items 1-34, further comprising the step of drying the solid fraction to obtain a fiber-rich dry product.

36. 繊維が豊富な乾燥産物が、約70%以上の炭水化物含量及び約10%以下のタンパク質含量を有する、項目35に記載の方法。 36. 36. The method of item 35, wherein the fiber-rich dry product has a carbohydrate content of greater than or equal to about 70% and a protein content of less than or equal to about 10%.

37. 以下の特徴:
a) 約3〜約11のpHにわたり、80%超の水溶解度;
b) 約40%以上のタンパク質及び/又はペプチド含量;
c) 抽出物中の少なくとも75%のタンパク質及び/又はペプチドが、20kDa未満の分子量を有すること;
d) 市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)に比べて低減されたトリプシン阻害活性及びフィテート含量
を有する、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。
37. The following features:
a) greater than 80% water solubility over a pH of about 3 to about 11;
b) a protein and/or peptide content of about 40% or higher;
c) at least 75% of the proteins and/or peptides in the extract have a molecular weight of less than 20 kDa;
d) A protein and/or peptide rich dry biomass extract with reduced trypsin inhibitory activity and phytate content compared to commercial soy protein concentrate (SPC).

38. 炭水化物約20%の炭水化物含量及び/又は約10%の脂質含量を有する、項目37に記載のタンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。 38. Carbohydrate A dry biomass extract enriched in proteins and/or peptides according to item 37, having a carbohydrate content of about 20% and/or a lipid content of about 10%.

39. 項目31〜33のいずれか一つに記載の方法により得られる、項目37又は38に記載のタンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。 39. Item 37. A dry biomass extract rich in protein and/or peptide according to Item 37 or 38, which is obtained by the method according to any one of Items 31 to 33.

40. 項目35又は36に記載の方法により得られる、繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物。 40. A dry biomass extract rich in fiber obtained by the method according to item 35 or 36.

41. 項目37〜39のいずれか一つに記載のタンパク質及び/若しくはペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物、並びに/又は項目40に記載の繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物を含む、飲料、化粧品、食品又は飼料製品。 41. Beverages, cosmetics, foodstuffs, comprising the protein and/or peptide-rich dry biomass extract of any one of items 37-39, and/or the fiber-rich dry biomass extract of item 40. Feed products.

42. 飲料、化粧品、食品又は飼料製品を製造する方法であって、(i) 項目31〜33のいずれか一つに記載の方法を実施して、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を得るステップ、並びに(ii) 前記タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を飲料、化粧品、食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、方法。 42. A method for producing a beverage, cosmetic, food or feed product, the method comprising: (i) performing the method according to any one of items 31 to 33 to obtain a dry product rich in protein and/or peptide. And (ii) a step of incorporating the protein and/or peptide rich dry product into a beverage, cosmetic, food or feed composition.

43. 食品又は飼料製品を製造する方法であって、(i) 項目35又は36に記載の方法を実施して、繊維が豊富な乾燥産物を得るステップ、及び(ii) 前記繊維が豊富な乾燥産物を食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、方法。 43. A method of producing a food or feed product, the method comprising: (i) performing a method according to item 35 or 36 to obtain a fiber-rich dry product; and (ii) obtaining the fiber-rich dry product. A method comprising incorporating into a food or feed composition.

さらなる特徴は、以下の詳細な説明の過程で説明されるか、又は明らかとなる。 Further features will be explained or will become apparent in the course of the detailed description which follows.

おからを用いた本明細書に記載の方法を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the method described herein using Okara. ダイズミールの加水分解に対するプロテアーゼE1濃縮の効果を示す、クマシーブルー染色SDS−PAGEゲルを示すグラフである。Figure 3 is a graph showing Coomassie blue stained SDS-PAGE gel showing the effect of protease E1 enrichment on soybean meal hydrolysis. ダイズミール及びおから抽出物のタンパク質放出に対するプロテアーゼE1濃縮の効果を示すグラフである。Figure 3 is a graph showing the effect of Protease E1 enrichment on protein release of soybean meal and okara extract. 様々な抽出ステップの後の上澄み液及びペレットにおけるタンパク質含量を示すグラフである。Figure 3 is a graph showing protein content in supernatants and pellets after various extraction steps. タンパク質抽出に対するpH及び温度の影響を示すグラフである。3 is a graph showing the influence of pH and temperature on protein extraction. 炭水化物抽出に対するpH及び温度の影響を示すグラフである。3 is a graph showing the effect of pH and temperature on carbohydrate extraction. おから抽出物におけるトリプシン阻害物質活性に対する様々なプロテアーゼの影響を示すグラフである。NE=酵素なし;酵素E1〜E10は、以下の表4で説明される。FIG. 6 is a graph showing the effect of various proteases on the activity of trypsin inhibitor in Okara extract. NE = no enzyme; enzymes E1-E10 are described in Table 4 below. ダイズミール(SBM)におけるトリプシン阻害物質活性に対する様々なプロテアーゼの影響を示すグラフである。NE=酵素なし;酵素E1〜E10は、以下の表4で説明される。Figure 3 is a graph showing the effect of various proteases on trypsin inhibitor activity in soybean meal (SBM). NE = no enzyme; enzymes E1-E10 are described in Table 4 below. おからペプチド抽出物のフィテート含量に対する様々な濃度のCaClの影響を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the effect of various concentrations of CaCl 2 on the phytate content of okara peptide extract. プロテアーゼE1により製造されるおからペプチド抽出物及び市販品のアルコン(登録商標)Fの溶解度の比較を示すグラフである。3 is a graph showing a comparison of solubilities of Okara peptide extract produced by Protease E1 and a commercial product Alcon (registered trademark) F. おから及びダイズタンパク質抽出物のクマシーブルー染色SDS−PAGEゲルを示す画像である。Fig. 2 is an image showing Coomassie blue stained SDS-PAGE gels of okara and soybean protein extracts. 様々なバイオマスからの加水分解上澄み液のクマシーブルー染色SDS−PAGEゲルを示す画像である。FIG. 6 is an image showing Coomassie blue stained SDS-PAGE gels of hydrolysis supernatants from various biomasses.

発明の詳細な説明
本発明を説明する文脈(特に以下の請求項の範囲の文脈)における用語である「1つの(a)」及び「1つの(an)」、「その(the)」及び類似する指示語の使用は、本明細書において特に定めのない限り、又は文脈と明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The terms "a" and "an", "the" and similar terms in the context of describing the invention, especially in the context of the claims below. Use of the directives given herein should be construed to cover both the singular and the plural unless specifically stated otherwise herein or clearly inconsistent with the context.

「を含む(comprising)」、「を有する」、「を含む(including)」及び「を含有する」という用語は、特に記載のない限り、非限定的な用語として解釈されるべきである(すなわち、「を含むが、これらに限定されることはない」を意味する)。 The terms "comprising," "having," "including," and "containing" are to be construed as non-limiting terms unless specifically stated (ie. , "Including but not limited to").

本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書において特に定めのない限り、その範囲にあたる別個の値をそれぞれ個別に参照する短縮化された方法として用いられることを意図しているに過ぎず、別個の値はそれぞれ、本明細書において個別に挙げられたかのように本明細書に組み込まれる。その範囲内の値のすべてのサブセットも、本明細書において個別に挙げられたかのように本明細書に組み込まれる。 The recitation of ranges of values herein is intended only as a shortened method of referencing each of the individual distinct values of that range unless specifically stated otherwise herein. , Each distinct value is incorporated herein as if individually recited herein. All subsets of values within that range are also incorporated herein as if individually recited herein.

本明細書に記載の方法はすべて、本明細書において特に定めのない限り、そうでなければ文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施可能である。 All methods described herein may be performed in any suitable order, unless stated otherwise herein or clearly contradicted by context.

本明細書で用いられる任意及びすべての例、又は例示語(例えば、「のような」)の使用は、本発明をより良好に説明することを意図しているだけであって、特に言及されていない限り、本発明の範囲を限定することはない。 Any and all examples or uses of the terminology (eg, “like”) as used herein are intended only to better describe the invention and are specifically referred to. Unless otherwise stated, the scope of the present invention is not limited.

本明細書において、「約」という用語は、その一般的な意味を有する。「約」という用語は、ある値が、値を求めるために用いられる装置又は方法についてのエラーの内在的変動を含むこと、又は挙げられた値に近い値を、例えば挙げられた値(又は値の範囲)の10%又は5%以内で包含することを示すために使用される。 The term “about” as used herein has its ordinary meaning. The term “about” means that a value includes the intrinsic variation of the error for the device or method used to determine the value, or a value that is close to the listed value, such as the listed value (or the value). Range)) to be included within 10% or 5%.

本明細書に開示されている実施形態及び特徴の任意及びあらゆる組合せ及び部分的組合せが、本発明に包含されている。例えば、本発明に記載の方法を実施可能な条件(温度、pH、時間など)の様々な実施形態のあらゆる組合せ及び部分的組合せが、本発明に包含されている。 Any and all combinations and subcombinations of the embodiments and features disclosed herein are encompassed by the present invention. For example, all combinations and subcombinations of the various embodiments of conditions (temperature, pH, time, etc.) with which the method described in the present invention can be carried out are encompassed by the present invention.

本発明者等は、前処理ステップの後に未加工のバイオマスからタンパク質を直接加水分解する酵素的方法を開発した。高温での穏やかなアルカリ前処理(例えば、約60分、約90〜95℃、pH約10)を実施し、これにより原材料の殺菌が可能になり、したがって後の酵素的方法が汚染されるリスクが最小限に抑えられ、また可溶化が促進され、タンパク質及び繊維バイオマスの酵素アクセシビリティが増加し、それにより、良好なタンパク質回収率及び精製された繊維成分がもたらされた。前処理に続いて、温度及びpHをプロテアーゼ機能に適合するように調整する。酵素反応(例えば約60分)の後に、大部分のタンパク質は、効率的に加水分解されて20KDa未満のペプチド及び/又はアミノ酸になることが示され、固体画分を液体画分から分離することができた。選択された酵素での加水分解は、可溶性産物におけるトリプシン阻害活性が低減するという結果を示した。おからからの可溶性産物は、市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)に比べてはるかに少ないフィテートを含有し、可溶性産物におけるフィテート含量をさらに低減し、必要に応じて、大部分の残留フィテートを沈殿させる二価カチオン溶液、例えばCaClを使用して得ることが可能であった。固体画分を乾燥させて、繊維が豊富な産物を得て、液体部分を濃縮し、乾燥させて、タンパク質/ペプチドが豊富な産物を得た。 The inventors have developed an enzymatic method that directly hydrolyzes proteins from raw biomass after a pretreatment step. Performing a mild alkaline pretreatment at high temperature (eg, about 60 minutes, about 90-95° C., pH about 10), which allows sterilization of the raw material and thus the risk of contaminating later enzymatic processes. Was also minimized and solubilization was promoted, enzymatic accessibility of protein and fiber biomass was increased, resulting in good protein recovery and purified fiber components. Following pretreatment, temperature and pH are adjusted to suit protease function. Following an enzymatic reaction (eg, about 60 minutes), most proteins have been shown to be efficiently hydrolyzed to peptides and/or amino acids of less than 20 KDa, separating the solid fraction from the liquid fraction. did it. Hydrolysis with selected enzymes showed the result of reduced trypsin inhibitory activity in soluble products. Soluble products from Okara contain much less phytate than commercial soy protein concentrate (SPC), further reducing the phytate content in the soluble products and precipitating most residual phytate, if necessary. It was possible to obtain using a divalent cation solution such as CaCl 2 . The solid fraction was dried to give a fiber rich product and the liquid portion was concentrated and dried to give a protein/peptide rich product.

したがって、本発明は、バイオマスからタンパク質及び/又はペプチドが富化されている画分と食物繊維が富化されている画分とを製造するであって、
a) 穏やかなアルカリ性条件下及び約85℃以上の温度で、水溶液中でバイオマスをインキュベートし、水性スラリーを得るステップ;
b) 水性スラリーをタンパク質分解酵素の活性に適した条件下でタンパク質分解酵素により処理するステップ;並びに
c) b)のタンパク質分解酵素処理スラリーから液体画分及び固体画分を得るステップ;
を含み、液体画分が、タンパク質及び/又はペプチドが富化されており、固体画分は、食物繊維が富化されている、方法に関する。
Accordingly, the present invention produces a protein and/or peptide enriched fraction and a dietary fiber enriched fraction from biomass comprising:
a) incubating the biomass in an aqueous solution under mild alkaline conditions and at a temperature above about 85° C. to obtain an aqueous slurry;
b) treating the aqueous slurry with a proteolytic enzyme under conditions suitable for the activity of the proteolytic enzyme; and c) obtaining a liquid fraction and a solid fraction from the proteolytic enzyme treated slurry of b);
And the liquid fraction is enriched in proteins and/or peptides and the solid fraction is enriched in dietary fiber.

バイオマス、例えばおから及びダイズミールから高価値な産物を抽出するための方法の開発
ダイズバイオマス
おからは、豆腐又は豆乳工場から、湿潤形態で廃棄物として幅広く入手可能であり、また乾燥産物としても入手可能で、現在では、大部分は飼料産業に使用されており、わずかだけ食品産業に使用されている。ダイズミールも、油を抽出した後に油糧種子の加工場から幅広く入手可能である。そのような油の抽出は、熱機械的抽出又は溶媒抽出のいずれかとして実施されてもよい。
Development of methods for extracting high value products from biomass such as okara and soybean meal
Soybean biomass okara is widely available in waste form from tofu or soy milk factories as waste and also as a dry product, and is now mostly used in the feed industry, with only a few food products. Used in industry. Soybean meal is also widely available from oil seed processing plants after oil extraction. Extraction of such oils may be performed as either thermomechanical or solvent extraction.

他のバイオマス
本明細書において開発される方法は、植物バイオマスと、穀物バイオマスと、炭水化物と混合されたかなりの量(約10%以上)のタンパク質を含有するその他のバイオマスと、水生植物、例えばウキクサ及び海藻と、微生物バイオマス、例えば、藻類、酵母、真菌及びバクテリアとを含む他の種類のバイオマスから、タンパク質/ペプチド及び/又は繊維を抽出するのに適切であり得る。以下の実施例に示されるように、この方法は、ダイズバイオマス(SBM、おから)、並びにドライドジスチラーズグレイン(DDG)、アブラナミール、亜麻種子ミール、ヘンプ種子全体及び皮をむいたヘンプ種子を含む他のバイオマスに成功裏に適用された。バイオマスに応じて、最適な反応条件(例えば、pH、温度及び時間)を調整する必要があるが、本明細書に定められた範囲内にあった。試験したすべてのバイオマスについて、タンパク質成分は、短時間で効果的に加水分解され、タンパク質回収率は、この方法での処理の後に著しく増大した。幾つかの試料について、抽出した産物におけるタンパク質含量も増加した。
Other Biomass The methods developed herein include plant biomass, cereal biomass, other biomass containing significant amounts (about 10% or more) of protein mixed with carbohydrates, and aquatic plants such as duckweed. And seaweed and other types of biomass including microbial biomass such as algae, yeasts, fungi and bacteria may be suitable for extracting proteins/peptides and/or fibers. As shown in the examples below, this method involves soybean biomass (SBM, okara), as well as dried distillers grains (DDG), rapeseed meal, flaxseed meal, whole hemp seeds and peeled hemp seeds. Has been successfully applied to other biomasses including. Optimum reaction conditions (eg pH, temperature and time) need to be adjusted depending on the biomass, but were within the ranges defined herein. For all biomasses tested, the protein component was effectively hydrolyzed in a short time and protein recovery was significantly increased after treatment with this method. For some samples, the protein content in the extracted product was also increased.

一実施形態において、バイオマスは湿潤形態にある。別の実施形態において、バイオマスは乾燥形態にある。 In one embodiment, the biomass is in wet form. In another embodiment, the biomass is in dry form.

水抽出プロセス(AEP)についての条件:
従来の水抽出プロセスに基づき、中性又はアルカリ性条件の水懸濁液を用いて、おから及びダイズミールを主な開始バイオマスとして使用し、主成分としての可溶性画分含有タンパク質の抽出に対する様々な因子の影響を試験した。これらの因子としては以下のものが挙げられる:出発材料の粒径、抽出時間及び温度;抽出液体条件:pH調整及び緩衝液系。
Conditions for water extraction process (AEP):
Based on conventional water extraction process, using okara and soybean meal as main starting biomass with water suspension in neutral or alkaline conditions, various factors for extraction of soluble fraction-containing protein as main component Was tested for its effect. These factors include: particle size of starting material, extraction time and temperature; extraction liquid conditions: pH adjustment and buffer system.

出発材料の粒径に関して、本発明者等により、大きな破片を砕く粗い粉砕でさえ好ましいことがあり、微細な粉砕ステップが必要ないことが分かった。例えば、ダイズミールの場合、1μm超の粒径での最小限の粉砕は、0.125μmまでの微細な粉砕と類似した効果をもたらし、同様に乾燥おからについても、約1μmの粒径での単純な粉砕は、より微細な粉砕に比べて同じく良好に実施される。 With regard to the particle size of the starting material, we have found that even coarse grinding to break up large debris may be preferred and no fine grinding step is required. For example, in the case of soybean meal, minimal grinding with a particle size above 1 μm has an effect similar to fine grinding up to 0.125 μm, as well as with dry okara, a simple grinding with a particle size of around 1 μm. Fine milling is equally good as compared to finer milling.

特にダイズミールの場合、抽出効率を増大させるためには、粉砕により固体ダイズ粒子のサイズを小さくすることが好ましいことがある。ダイズミールは、粒子がNo.100のメッシュ(米国標準)スクリーンを通ることができるようなサイズに粉砕されることが一般的である。 Particularly in the case of soybean meal, it may be preferable to reduce the size of the solid soybean particles by grinding in order to increase the extraction efficiency. The soybean meal has particles of No. It is typically ground to a size that allows it to pass through a 100 mesh (American standard) screen.

したがって、一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、バイオマス(乾燥バイオマス)をステップa)の前に粉砕するステップをさらに含む。さらなる実施形態において、方法は、約200、150、100、50、25又は10μm未満のサイズを有する粉砕された粒子を、例えば、粉砕された乾燥バイオマスをメッシュ、好ましくは50〜200μmのメッシュ、より好ましくは100μmのメッシュに通すことにより単離するステップをさらに含む。 Therefore, in one embodiment, the method as defined herein further comprises the step of grinding the biomass (dry biomass) before step a). In a further embodiment, the method comprises milling particles having a size of less than about 200, 150, 100, 50, 25 or 10 μm, such as a milled dry biomass mesh, preferably a 50-200 μm mesh, and more. The method further comprises the step of isolating, preferably by passing through a 100 μm mesh.

一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、バイオマスをステップa)の前に脱脂する(例えば油を除去する)ステップをさらに含む。バイオマス、例えばダイズバイオマス(おから)を脱脂する方法は、当技術分野において公知である。脱脂は、例えば、適切な溶媒を使用する化学的な抽出により、又はリパーゼ加水分解により達成されてもよい。 In one embodiment, the method as defined herein further comprises the step of defatting (eg removing oil) the biomass prior to step a). Methods of defatting biomass such as soybean biomass (Okara) are known in the art. Degreasing may be accomplished, for example, by chemical extraction using a suitable solvent or by lipase hydrolysis.

タンパク質の収率に対する抽出時間の影響に関して、室温の場合、時間が経つほど、タンパク質の放出が徐々に増加し、一般的に約60分後には一定になることが分かった。したがって、実施形態において、前処理ステップは、約2時間未満、又は約90分未満、又は約75分未満の時間にわたり実施される。他の実施形態において、前処理ステップは、少なくとも15分、少なくとも20分、少なくとも25分、少なくとも30分、少なくとも35分、少なくとも40分又は少なくとも45分の時間にわたり実施される。さらなる実施形態において、前処理ステップは、約15分〜約90分、約30分〜約75分、約45分〜約75分、約50分〜約70分、又は約60分の時間にわたり実施される。 Regarding the effect of extraction time on protein yield, it was found that at room temperature, the release of protein gradually increased over time and generally remained constant after about 60 minutes. Thus, in embodiments, the pretreatment step is carried out for a period of less than about 2 hours, or less than about 90 minutes, or less than about 75 minutes. In other embodiments, the pretreatment step is performed for a time of at least 15 minutes, at least 20 minutes, at least 25 minutes, at least 30 minutes, at least 35 minutes, at least 40 minutes or at least 45 minutes. In a further embodiment, the pretreatment step is carried out for a time of about 15 minutes to about 90 minutes, about 30 minutes to about 75 minutes, about 45 minutes to about 75 minutes, about 50 minutes to about 70 minutes, or about 60 minutes. To be done.

抽出温度を調べたところ、試験した90℃までにおいて、温度がより高いほど、室温(例えば、約20〜25℃)よりも高い抽出率が得られることが一般的であり、ダイズミール及びおからの抽出の両方について一貫した結果が得られた。したがって、実施形態において、前処理ステップは、少なくとも約85℃、少なくとも約86℃、少なくとも約87℃、少なくとも約88℃、少なくとも約89℃又は少なくとも約90℃の温度で実施される。実施形態において、前処理ステップは、約85℃〜約100℃、約85℃〜約95℃、又は約88℃〜約92℃、例えば約90℃の温度で実施される。 Examination of the extraction temperature revealed that up to 90° C. tested, higher temperatures generally resulted in higher extraction rates than room temperature (eg, about 20-25° C.), including soybean meal and okara. Consistent results were obtained for both extractions. Thus, in embodiments, the pretreatment step is performed at a temperature of at least about 85°C, at least about 86°C, at least about 87°C, at least about 88°C, at least about 89°C or at least about 90°C. In embodiments, the pretreatment step is performed at a temperature of about 85°C to about 100°C, about 85°C to about 95°C, or about 88°C to about 92°C, such as about 90°C.

ダイズタンパク質の抽出に対するpHの影響を試験したところ、最も低い溶解度が酸性のpH(約3.5〜4)で生じ、このpH範囲から変動すると溶解度が増加し、穏やかなアルカリ性条件により最も高い溶解度がもたらされることが分かった。さらに、SDS−PAGEにより示されるように、異なるpHで抽出したタンパク質は、異なる組成プロファイルを示した。特に、pH2で抽出すると、総タンパク質が増加したが、高分子量の種が減少した。水又は緩衝液(pH8 0.03M Tris−HCl)のいずれかで懸濁した場合のダイズミール及びおからの両方のタンパク質の抽出を調べ、緩衝液により、両方のバイオマスについてのタンパク質の抽出収率が著しく増大することが分かった。しかしながら、抽出前に(NaOHにより)異なるpHに調整した水懸濁液と緩衝液とを比較するさらなる分析により、タンパク質の抽出率の増大が主にpHの増加によるものであると示され、緩衝液処理したバイオマスは、同じpHに調整した水懸濁液と比べて同じ抽出効率を示した。 The effect of pH on the extraction of soy protein was tested and the lowest solubility occurs at acidic pH (about 3.5-4), which increases the solubility as it deviates from this pH range and the highest solubility due to mild alkaline conditions. It turns out that Furthermore, the proteins extracted at different pHs showed different composition profiles, as shown by SDS-PAGE. In particular, extraction at pH 2 increased total protein but decreased high molecular weight species. The extraction of both proteins from soybean meal and okara when suspended in either water or buffer (pH 8 0.03M Tris-HCl) was investigated, the buffers yielding protein extraction yields for both biomasses. It was found to increase significantly. However, further analysis comparing a buffer with an aqueous suspension adjusted to a different pH (with NaOH) prior to extraction showed that the increase in protein extraction rate was mainly due to the increase in pH. The liquid-treated biomass showed the same extraction efficiency compared to the water suspension adjusted to the same pH.

したがって、実施形態において、前処理ステップは、穏やかなアルカリ性のpHで、例えば、pH約7〜約11、約8〜約11、約9〜約11、又は約10で実施される。水溶液は、例えば、水、生理食塩水溶液又は緩衝液(例えばトリス緩衝液)であってもよい。 Thus, in embodiments, the pretreatment step is carried out at a mildly alkaline pH, eg, a pH of about 7 to about 11, about 8 to about 11, about 9 to about 11, or about 10. The aqueous solution may be, for example, water, a saline solution or a buffer (eg Tris buffer).

前処理ステップのための水溶液中のバイオマス濃度は、この方法を実施するのに適した任意の濃度であってもよく、例えば、少なくとも約0.1%、少なくとも約0.5%、少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約3%、少なくとも約4%、少なくとも約5%、又は少なくとも約10%(w/v)の濃度であってもよい。実施形態において、水溶液中のバイオマスの濃度は、約0.1%〜約40%であるか、又は水溶液中のバイオマスの濃度は、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、又は約10%〜約40%、約30%、又は約20%である。 The biomass concentration in the aqueous solution for the pretreatment step may be any concentration suitable for carrying out the method, for example at least about 0.1%, at least about 0.5%, at least about 1 %, at least about 2%, at least about 3%, at least about 4%, at least about 5%, or at least about 10% (w/v). In embodiments, the concentration of biomass in the aqueous solution is about 0.1% to about 40%, or the concentration of biomass in the aqueous solution is about 0.5%, about 1%, about 2%, about 3. %, about 4%, about 5%, or about 10% to about 40%, about 30%, or about 20%.

組み合わされたpH及び温度の両方の影響を試験したところ、温度を増大させると、試験したpHの全範囲にわたりタンパク質の抽出性が増加することが分かった。タンパク質の抽出は、反応条件を、pH約8〜10及び約80〜90℃に設定した場合、非常に効率的である。高温及び高いpH条件により、炭水化物の溶解度も増加させることができ、したがって、可溶性画分中の総タンパク質含量が減少する。炭水化物の総放出量に対する組み合わせた温度及びpHの影響を分析した。pH4〜11の間では、炭水化物の放出は低く、pH又は温度のいずれによっても著しく影響を受けていなかった。pHがより低い場合、糖の放出が、試験したすべての温度において著しく増加した。pHが11より高い場合、糖の放出の増加は、試験した最も高い温度においてしか測定されなかった。よって、pH約8〜10及び約80〜90℃の反応条件が、良好な品質にとって、また炭水化物の放出の増加なしでの、おからからのタンパク質抽出の良好な収率にとって好ましい。したがって、実施形態において、前処理は、約88℃〜約92℃、例えば約90℃の温度、及び約9〜約11、例えば約10のpHで実施される。 The effects of both combined pH and temperature were tested and it was found that increasing temperature increased protein extractability over the entire range of pH tested. Protein extraction is very efficient when the reaction conditions are set at pH about 8-10 and about 80-90°C. High temperature and high pH conditions can also increase the solubility of carbohydrates, thus reducing the total protein content in the soluble fraction. The effect of combined temperature and pH on total carbohydrate release was analyzed. Between pH 4-11, carbohydrate release was low and was not significantly affected by either pH or temperature. At lower pH, sugar release was significantly increased at all temperatures tested. When the pH was higher than 11, the increased sugar release was measured only at the highest temperature tested. Thus, reaction conditions of pH about 8-10 and about 80-90°C are preferred for good quality and for good yields of protein extraction from okara without increased carbohydrate release. Thus, in an embodiment, the pretreatment is carried out at a temperature of about 88°C to about 92°C, such as about 90°C, and a pH of about 9 to about 11, such as about 10.

前処理(pH10及び90℃)なしでおからからどの程度タンパク質が直接放出され得るのかを調べるために、おからを水で3回直接抽出し、抽出したタンパク質を合わせた。出発材料中の総タンパク質に比べて、非常に少ない量が放出された(7〜8%)。別個の実験では、おから水懸濁液を1時間にわたり90℃、pH10で前処理(プレインキュベーション)し、その後、3回洗浄した。プレインキュベーションステップにより、可溶性タンパク質の回収率が増大した。しかしながら、おから中の総タンパク質の33%しか可溶性形態で抽出されなかった。したがって、次に、酵素処理でタンパク質回収率をさらに改善することができるかを評価する。 To determine how much protein could be released directly from okara without pretreatment (pH 10 and 90° C.), okara was directly extracted 3 times with water and the extracted proteins were combined. Very low amounts were released (7-8%) compared to the total protein in the starting material. In a separate experiment, the okara water suspension was pretreated (preincubation) at 90° C., pH 10 for 1 hour and then washed 3 times. The preincubation step increased recovery of soluble protein. However, only 33% of the total protein in okara was extracted in soluble form. Therefore, next, it will be evaluated whether the enzyme recovery can further improve the protein recovery rate.

ダイズバイオマスから産物を抽出するための酵素補助水抽出法(EAEP)
油糧種子バイオマスのタンパク質抽出効率に対するセルラーゼ、ヘミセルラーゼ、セロビアーゼ、アミラーゼ及びリパーゼの影響を、ダイズミール(SBM)及びおからを使用して試験した。セルラーゼ(スペザイム(Spezyme)(商標)CP)、ペクチナーゼ(ペクチネックス(Pectinex)(商標)U)及びキシラナーゼ(HTX4)すべてにより、糖の放出が増加した。3種の酵素を組み合わせることにより、糖の放出がさらにより多くなった。アミラーゼ及びリパーゼでの処理によっては、糖の放出はもたらされなかった。しかしながら、これらの酵素での処理によっては、バイオマスからのタンパク質の放出が著しく増加することはなかった。
Enzyme-assisted water extraction method (EAEP) for extracting products from soybean biomass
The effect of cellulase, hemicellulase, cellobiase, amylase and lipase on the protein extraction efficiency of oilseed biomass was tested using soybean meal (SBM) and okara. Cellulase (Spezyme™ CP), pectinase (Pectinex™ U) and xylanase (HTX4) all increased sugar release. The combination of the three enzymes resulted in even higher sugar release. Treatment with amylase and lipase did not result in sugar release. However, treatment with these enzymes did not significantly increase protein release from biomass.

その後、総タンパク質回収率に対するプロテアーゼの影響を評価した。この方法を試験するために、市販で入手可能なプロテアーゼ(アルカリ性プロテアーゼ、CAS番号:9014−01−1、本明細書ではプロテアーゼE1として参照)を選択した。ダイズミール及びおからを、反応緩衝液(pH8、0.03M Tris−Cl)に懸濁させ、プロテアーゼE1(55℃、1時間)で処理した場合、非常に少ない用量(0.025%v/v)の酵素でさえ、タンパク質を効果的に加水分解して、短時間で未加工のバイオマスから直接小さなペプチドにすることができた。意外なことに、プロテアーゼ処理により、同じ条件下でインキュベートした酵素なしの対照と比べて、抽出したタンパク質含量も著しく増加する。おからを用いてより詳細な分析を実施したところ、抽出したタンパク質は、酵素なしの対照に比べて66%増加した。 The effect of protease on total protein recovery was then evaluated. A commercially available protease (alkaline protease, CAS number: 9014-01-1, referred to herein as protease E1) was selected to test this method. When soybean meal and okara were suspended in reaction buffer (pH 8, 0.03M Tris-Cl) and treated with protease E1 (55° C., 1 hour), a very low dose (0.025% v/v) Even the enzyme of (1) could effectively hydrolyze proteins into short peptides directly from raw biomass in a short time. Surprisingly, protease treatment also significantly increases the extracted protein content compared to the no enzyme control incubated under the same conditions. A more detailed analysis was performed using Okara, and the extracted protein increased by 66% as compared to the control without enzyme.

懸濁したバイオマスに酵素を直接添加することにより、上記のタンパク質の抽出が増加をもたらした。酵素添加前に前処理を組み合わせることにより、タンパク質の抽出をさらに改善することができるかをさらに調べた。バイオマスを酵素反応緩衝液(pH8)中に酵素反応(55℃)と同じ温度で懸濁することにより、前処理を実施した。固液分離の後に、上澄み液中の放出されたタンパク質を、酵素処理なしで基線タンパク質放出として処理する。ペレットをさらに再懸濁させ、酵素で処理し、酵素なしで処理された試料と比べてより多くのタンパク質が放出され得るかを観察した。前処理ステップを導入し、続いて、ペレットを酵素で処理したところ、前処理ステップにより、O.D.280を単純に測定することにより容易に検出可能な有意な量のタンパク質が放出された。引き続くプロテアーゼ処理により、タンパク質回収率がさらに改善された。酵素なしで処理された試料に比べて、抽出したタンパク質の89%の増加が達成された。しかしながら、総タンパク質回収率は、約30%だけであり、大多数のタンパク質は、ペレット不溶性画分中に残留していた。前処理をより高い温度(90℃)及びpH8で1時間にわたり実施し、続いて、酵素で処理したところ、38%の酵素処理なしでの回収率に比べて、59%の総タンパク質回収率が達成された。前処理を90℃及びpH10で実施し、続いて、酵素で処理したところ、おからバイオマスから85%までの総タンパク質回収率が達成された。繊維が豊富な不溶性画分中のタンパク質含量が著しく低減した。これらの結果は、穏やかなアルカリ性条件下(pH10)及び高温での前処理の組合せ、続いて、プロテアーゼ酵素での処理ステップが、タンパク質抽出にとって効率的であることを示す。さらに、そのような酵素補助水抽出法は、タンパク質の総抽出効率を増大させることのみならず、より良好な機能、例えば全長タンパク質/ペプチド混合物に比べて増加した栄養消化率を有し得るペプチド産物を産生することにより、2倍の利益を有し得る。 Direct addition of the enzyme to the suspended biomass resulted in an increase in the above protein extraction. It was further investigated whether a combination of pretreatments before enzyme addition could further improve the protein extraction. Pretreatment was carried out by suspending the biomass in the enzyme reaction buffer (pH 8) at the same temperature as the enzyme reaction (55°C). After solid-liquid separation, the released protein in the supernatant is treated as baseline protein release without enzymatic treatment. The pellet was further resuspended and treated with enzyme to see if more protein could be released compared to the sample treated without enzyme. When a pretreatment step was introduced and the pellet was subsequently treated with an enzyme, the D. A simple measurement of 280 released a significant amount of easily detectable protein. Subsequent protease treatment further improved protein recovery. An 89% increase in extracted protein was achieved compared to the sample treated without enzyme. However, the total protein recovery was only about 30% and the majority of the protein remained in the pellet insoluble fraction. Pretreatment was performed at higher temperature (90° C.) and pH 8 for 1 hour, followed by enzyme treatment, which resulted in 59% total protein recovery compared to 38% recovery without enzyme treatment. Achieved Pretreatment was performed at 90° C. and pH 10, followed by enzyme treatment, achieving total protein recovery from okara biomass of up to 85%. The protein content in the fiber-rich insoluble fraction was significantly reduced. These results show that a combination of mild alkaline conditions (pH 10) and pretreatment at elevated temperature, followed by a treatment step with protease enzymes is efficient for protein extraction. Moreover, such enzyme-assisted water extraction methods not only increase the total extraction efficiency of the protein, but may also have a better function, eg, a peptide product that may have an increased nutrient digestibility compared to the full length protein/peptide mixture. Can have a twofold benefit.

標準基質に対する10種の異なるプロテアーゼ(以下の表4中の酵素E1〜E10参照)の活性を特徴付けし、ダイズタンパク質の加水分解プロファイルについて、標準化された酵素用量を用いて、ダイズミール及びおからの両方を使用して分析した。本発明者等は、バシラス・リケニフォルミス(セリン型プロテアーゼ、サブチリシン、シグマ(Sigma)(登録商標)Cat.No.P5459及びEMD Millipore Cat.No.126741)、バチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)(セリン型プロテアーゼ、サブチリシン、シグマ(登録商標)Cat.No.P1236)、アスペルギルス・オリザエ(Aspergillus oryzae)(エンドプロテアーゼ及びエキソペプチダーゼ、シグマ(登録商標)Cat.No.P6110)、バチルス属(Bacillus)種(セリン型プロテアーゼ、サブチリシン、シグマ(登録商標)Cat.Nos.P3111、P5985、P5860)及びシステインプロテアーゼ(パパイン、シグマ(登録商標)Cat.Nos.P3375及びP76220)からのプロテアーゼを含む様々なプロテアーゼを使用して、類似した加水分解パターンが生じることを発見した。ほとんどの加水分解プロセスでは、短いペプチドの幾分早い段階の蓄積により、すべてのサイズのタンパク質及びペプチドが徐々に減少した。試験したすべての酵素について、大多数の加水分解されたペプチドは、30kDa未満の分子質量を有していた。 The activity of 10 different proteases (see Enzymes E1 to E10 in Table 4 below) on standard substrates was characterized and for soy protein hydrolysis profiles using standardized enzyme doses, soybean meal and okara. Both were analyzed. The present inventors have found that Bacillus licheniformis (serine type protease, subtilisin, Sigma (registered trademark) Cat. No. P5459 and EMD Millipore Cat. No. 126741), Bacillus amyloliquefaciens. Serine type protease, subtilisin, Sigma (registered trademark) Cat. No. P1236), Aspergillus oryzae (endoprotease and exopeptidase, Sigma (registered trademark) Cat. No. P6110), genus Bacillus (Bacillus). (A serine-type protease, subtilisin, Sigma (registered trademark) Cat. Nos. P3111, P5985, P5860) and various proteases including cysteine proteases (papain, Sigma (registered trademark) Cat. Nos. P3375 and P76220). It was used and found to produce a similar hydrolysis pattern. In most hydrolysis processes, proteins and peptides of all sizes were gradually reduced by a rather early accumulation of short peptides. For all enzymes tested, the majority of hydrolyzed peptides had a molecular mass of less than 30 kDa.

SDS−PAGE分析に基づいて、これらの酵素の大部分が、類似した分子サイズの範囲にあるペプチドを放出していると思われるものの、これらのペプチドの収率及び同一性は、同じではないことがある。例えば、異なるプロテアーゼ加水分解からのペプチドの物理的及び栄養補助的な機能は、組成が異なるために、同じではないことがある。当業者であれば、この方法で使用すべきプロテアーゼ(又はその組合せ)が、所望の基準、例えばある特定の条件下でのより良好な加水分解効率、所望の活性などに基づいて選択可能であると理解するだろう。 Based on SDS-PAGE analysis, most of these enzymes appear to release peptides in a range of similar molecular sizes, but the yields and identities of these peptides are not the same. There is. For example, the physical and nutraceutical functions of peptides from different protease hydrolysis may not be the same due to different composition. One of ordinary skill in the art can select the protease (or combination thereof) to be used in this method based on the desired criteria, eg, better hydrolysis efficiency under certain conditions, desired activity, etc. You will understand.

10種のプロテアーゼについて、トリプシン阻害活性が低減した産物を生成するそれらの能力を試験した。酵素なしで処理された材料に比べて、異なる酵素での処理により、トリプシン阻害が様々な度合いで減少し、その差は、得られた加水分解された産物の組成が異なることから生じていると思われる。 Ten proteases were tested for their ability to produce products with reduced trypsin inhibitory activity. Compared to the material treated without enzyme, treatment with different enzymes reduced trypsin inhibition to varying degrees, the difference resulting from the different composition of the hydrolyzed products obtained. Seem.

したがって、実施形態において、本明細書に記載の方法は、エンドプロテアーゼ、エキソペプチダーゼ、セリン型プロテアーゼ(例えばサブチリシン)、システイン型プロテアーゼ(例えばパパイン)、トレオニン型プロテアーゼ、アスパラギン型プロテアーゼ、グルタミン型プロテアーゼ、メタロプロテアーゼ及びアスパラギンペプチドリアーゼを含む、任意のタンパク質分解酵素(プロテアーゼ)又はこれらの組合せを使用して実施することができる。これらのプロテアーゼは、一般的に使用されている技術を用いて、任意の適切な生物(バクテリア、真菌、植物、動物など)から単離することができる、又は組換えで産生することができる。一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、1種又は複数種のセリン型プロテアーゼ、例えばサブチリシンの使用を含む。別の実施形態において、本明細書に定義されている方法は、1種又は複数種のシステイン型プロテアーゼ、例えばパパインの使用を含む。別の実施形態において、本明細書に定義されている方法は、表4に記載の酵素E1〜E10のうちの1種又は複数種の使用を含む。一実施形態において、開始バイオマスはおからであり、本明細書に定義されている方法は、表4に記載の酵素E1、E3、E8及びE10のうちの1種又は複数種の使用を含む。一実施形態において、開始バイオマスはSBMであり、本明細書に定義されている方法は、表4に記載の酵素E3、E4及びE9のうちの1種又は複数種の使用を含む。 Thus, in embodiments, the methods described herein include endoproteases, exopeptidases, serine-type proteases (eg, subtilisin), cysteine-type proteases (eg, papain), threonine-type proteases, asparagine-type proteases, glutamine-type proteases, metallo-proteases. It can be performed using any proteolytic enzyme (protease), including proteases and asparagine peptide lyases, or a combination thereof. These proteases can be isolated or recombinantly produced from any suitable organism (bacteria, fungi, plants, animals, etc.) using commonly used techniques. In one embodiment, the method as defined herein comprises the use of one or more serine-type proteases, such as subtilisin. In another embodiment, the method as defined herein comprises the use of one or more cysteine type proteases such as papain. In another embodiment, the method as defined herein comprises the use of one or more of the enzymes E1-E10 listed in Table 4. In one embodiment, the starting biomass is okara and the method as defined herein comprises the use of one or more of the enzymes E1, E3, E8 and E10 listed in Table 4. In one embodiment, the starting biomass is SBM and the method as defined herein comprises the use of one or more of the enzymes E3, E4 and E9 listed in Table 4.

タンパク質分解ステップについての条件(例えば、温度、pH、時間)を、使用するプロテアーゼ(複数可)に基づいて適合させてもよい。一実施形態において、タンパク質分解ステップの温度は、約20℃〜約80℃、約30℃〜約70℃、約40℃〜約60℃、又は約50℃〜約60℃である。実施形態において、タンパク質分解ステップは、約4〜約12、約7〜約11、約8〜約11、約9〜約11又は約10のpHで行われる。タンパク質分解ステップは、前処理ステップと同じ水溶液中で、又は異なる溶液中で実施されてもよい。pH及び温度は、前処理ステップとタンパク質分解ステップとの間で再調整されてもよい。 Conditions for the proteolytic step (eg temperature, pH, time) may be adapted based on the protease(s) used. In one embodiment, the temperature of the proteolysis step is about 20°C to about 80°C, about 30°C to about 70°C, about 40°C to about 60°C, or about 50°C to about 60°C. In embodiments, the proteolytic step is performed at a pH of about 4 to about 12, about 7 to about 11, about 8 to about 11, about 9 to about 11 or about 10. The proteolysis step may be performed in the same aqueous solution as the pretreatment step or in a different solution. The pH and temperature may be readjusted between the pretreatment step and the proteolysis step.

実施形態において、タンパク質分解ステップは、約2時間未満、又は約90分未満、又は約75分未満の時間にわたり実施される。他の実施形態において、タンパク質分解ステップは、少なくとも15分、少なくとも20分、少なくとも25分、少なくとも30分、少なくとも35分、少なくとも40分又は少なくとも45分の時間にわたり実施される。さらなる実施形態において、タンパク質分解ステップは、約15分〜約90分、約30分〜約75分、約45分〜約75分、約50分〜約70分、又は約60分の時間にわたり実施される。 In embodiments, the proteolysis step is performed for a time of less than about 2 hours, or less than about 90 minutes, or less than about 75 minutes. In other embodiments, the proteolytic step is performed for a time of at least 15 minutes, at least 20 minutes, at least 25 minutes, at least 30 minutes, at least 35 minutes, at least 40 minutes or at least 45 minutes. In a further embodiment, the proteolytic step is performed for a time of about 15 minutes to about 90 minutes, about 30 minutes to about 75 minutes, about 45 minutes to about 75 minutes, about 50 minutes to about 70 minutes, or about 60 minutes. To be done.

一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、タンパク質分解酵素を失活させるステップをタンパク質分解ステップの後にさらに含む。プロテアーゼを失活させる方法は、当技術分野において周知であり、例えば、化学的な失活(例えばプロテアーゼ阻害物質を使用する)、pH失活(例えば、混合物/スラリーのpHがタンパク質分解活性と不適合になるように酸又は塩基を添加することによる)、又は熱失活が挙げられる。一実施形態において、タンパク質分解酵素を失活させるステップは、熱失活、例えば、スラリーを少なくとも70℃又は80℃の温度に少なくとも5分又は10分にわたり加熱することによる熱失活を含む。一実施形態において、熱失活は、スラリーを80℃〜約100℃(例えば、80℃、85℃、90℃又は95℃)の温度に約5分〜約30分、好ましくは約10分〜20分又は約15分の時間にわたり加熱することを含む。 In one embodiment, the method as defined herein further comprises the step of inactivating the proteolytic enzyme after the proteolytic step. Methods of inactivating proteases are well known in the art, eg, chemical inactivation (eg, using protease inhibitors), pH inactivation (eg, pH of mixture/slurry is incompatible with proteolytic activity). By adding an acid or a base) so that heat deactivation is achieved. In one embodiment, the step of inactivating the proteolytic enzyme comprises heat inactivation, for example by heating the slurry to a temperature of at least 70°C or 80°C for at least 5 or 10 minutes. In one embodiment, heat quenching involves heating the slurry to a temperature of 80° C. to about 100° C. (eg, 80° C., 85° C., 90° C. or 95° C.) for about 5 minutes to about 30 minutes, preferably about 10 minutes. Including heating for a time of 20 minutes or about 15 minutes.

産物中のフィテート(フィチン酸)含量の低減
本明細書に記載の方法を使用して得られる産物中のフィテート含量を低減することが望ましいことがある。フィテートが、ある特定の栄養素、例えば、無機物(カルシウム、マグネシウム、鉄、銅及び亜鉛)の吸収に対するその干渉を理由に栄養阻害物質であるとしばしば称されるのは明らかである。この課題を達成すべく、(沈殿により)ペプチド産物中の非栄養性フィテートの濃度を低減するために選択した二価カチオン(CaCl、MgCl、MnCl及びFeCl)を試験した。製造条件下で試験(pH10)したところ、MnClが、フィテートの沈殿を、特により低い濃度で誘発するのに最も効果的であると思われた。1.5x当量(1当量、1xは、フィテートの分子1個あたりに二価カチオン、例えばカルシウムの分子が6個あることと定義される)及びより高い濃度の場合、CaCl及びFeClも非常に良好に実施される。CaClは、最適化された条件及びより高い濃度で使用されると、ベンチスケール実験で試験した場合に、最終産物において95%のフィテート濃度を低減することができた。
Reducing the Phytate (Phytic Acid) Content in the Product It may be desirable to reduce the phytate content in the product obtained using the methods described herein. It is clear that phytate is often referred to as a nutritional inhibitor because of its interference with the absorption of certain nutrients, such as minerals (calcium, magnesium, iron, copper and zinc). In order to accomplish this task, were tested (precipitation by) divalent cations selected to reduce the concentration of non-nutritive phytate in peptide product (CaCl 2, MgCl 2, MnCl 2 and FeCl 2). When tested under manufacturing conditions (pH 10), MnCl 2 appeared to be the most effective at inducing phytate precipitation, especially at lower concentrations. At 1.5x equivalents (1 equivalent, 1x is defined as 6 divalent cations per molecule of phytate eg molecules of calcium) and higher concentrations CaCl 2 and FeCl 2 are also very high. Well implemented. CaCl 2 was able to reduce 95% phytate concentration in the final product when tested in bench scale experiments when used in optimized conditions and higher concentrations.

よって、一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、フィテート含量を低減するステップをさらに含む。組成物中のフィテート含量を低減する方法は、当技術分野において周知であり、例えば、フィテート分解酵素(例えばフィターゼ)又は二価カチオンでの処理が挙げられる。フィターゼは、任意の供給源/発生源、例えば、真菌、バクテリア、酵母又は植物由来であってもよい。さらなる実施形態において、方法は、ステップb)のタンパク質分解酵素処理スラリーを、1種又は複数種の二価カチオンを含む溶液、例えば、CaCl、MgCl、MnCl及びFeClのうちの1種又は複数種を含む溶液で処理するステップを含む。さらなる実施形態において、溶液はCaClを含む。実施形態において、スラリー中の二価カチオンの量は、約0.5x〜約50x当量、又は約1x〜約40x当量、又は約1.5x〜約25x当量である。 Thus, in one embodiment, the method as defined herein further comprises reducing the phytate content. Methods of reducing the phytate content in a composition are well known in the art and include, for example, treatment with phytate-degrading enzymes (eg phytase) or divalent cations. The phytase may be from any source/source, eg fungal, bacterial, yeast or plant. In a further embodiment, the method comprises adding the proteolytic enzyme treated slurry of step b) to a solution containing one or more divalent cations, eg one of CaCl 2 , MgCl 2 , MnCl 2 and FeCl 2. Or a step of treating with a solution containing a plurality of species. In a further embodiment, the solution comprises CaCl 2 . In embodiments, the amount of divalent cations in the slurry is about 0.5x to about 50x equivalents, or about 1x to about 40x equivalents, or about 1.5x to about 25x equivalents.

産物の回収率及び品質のために開発された最終的な方法
二段階のプロテアーゼ法と、タンパク質分解及び低減されたトリプシン阻害活性に適した酵素の候補と、フィテート沈殿のための二価カチオンを添加する条件とを特定して、最適な産物の回収率及び品質のために方法を仕上げた。本明細書に記載の実施形態によると、特定した最適なパラメーターは以下の通りである:約90℃、pH10で約1時間にわたる前処理、続いて、選択した用量の酵素で約1時間にわたる処理、及びCaClを特定した用量で添加した。その後、上澄み液(液体画分)を、(例えば、遠心分離、濾過、又は液体画分と固体画分との分離に適した任意の他の方法を使用して)固体画分から分離し、濃縮し、乾燥させて、タンパク質/ペプチドが豊富な可溶性産物を得ることができる。繊維が富化されている固体画分を、食品又は飼料用の繊維産物として使用するために乾燥させてもよい。
Final method developed for product recovery and quality Two-step protease method, addition of suitable enzyme candidates for proteolysis and reduced trypsin inhibition activity, and addition of divalent cations for phytate precipitation The conditions were determined and the method was tailored for optimal product recovery and quality. According to the embodiments described herein, the optimal parameters identified are as follows: pretreatment at about 90° C., pH 10 for about 1 hour, followed by treatment with the selected dose of enzyme for about 1 hour. , And CaCl 2 were added at the specified doses. The supernatant (liquid fraction) is then separated from the solid fraction (eg, using centrifugation, filtration, or any other method suitable for separating the liquid and solid fractions) and concentrated. And dried to yield a protein/peptide rich soluble product. The fiber-enriched solid fraction may be dried for use as a fiber product for food or feed.

したがって、本発明は、バイオマスからタンパク質及び/又はペプチドが富化されている画分と食物繊維が富化されている画分とを製造する方法であって、
a) バイオマスを乾燥形態又は湿潤形態のいずれかで得るステップ;
b) 任意選択でバイオマスを粉砕するステップ;
c) バイオマス又は粉砕されたバイオマスを、アルカリ性条件に調整したpH及び90℃以上に調整した温度を有する水溶液で可溶化する及び抽出するステップ;
d) 水性スラリーの温度及びpHを再調整し、水性スラリーをタンパク質分解酵素で処理するステップ;
e) 任意選択で、フィテート含量を、例えば、二価カチオン溶液(例えばCaCl)をスラリーに添加してフィテート含量を沈殿させることにより低減するステップ;
f) 任意選択でタンパク質分解酵素を失活させるステップ;
g) 液体画分と固体画分とを分離するステップ;
h) 任意選択で液体画分を濃縮して、液体濃縮物を得るステップ;
i) 任意選択で液体濃縮物を乾燥させて、可溶性のタンパク質及びペプチドが豊富な産物を得るステップ;並びに
j) 任意選択で固体画分を乾燥させて、繊維が豊富な非水溶性の産物を得るステップ
を含む、方法に関する。
Therefore, the present invention provides a method for producing a protein and/or peptide-enriched fraction and a dietary fiber-enriched fraction from biomass,
a) obtaining the biomass in either dry or wet form;
b) optionally grinding the biomass;
c) solubilizing and extracting the biomass or crushed biomass with an aqueous solution having a pH adjusted to alkaline conditions and a temperature adjusted to 90° C. or higher;
d) readjusting the temperature and pH of the aqueous slurry and treating the aqueous slurry with a proteolytic enzyme;
e) optionally reducing the phytate content, for example by adding a divalent cation solution (eg CaCl 2 ) to the slurry to precipitate the phytate content;
f) optionally inactivating the proteolytic enzyme;
g) separating the liquid and solid fractions;
h) optionally concentrating the liquid fraction to obtain a liquid concentrate;
i) optionally drying the liquid concentrate to obtain a soluble protein and peptide rich product; and j) optionally drying the solid fraction to obtain a fiber rich water insoluble product. A method, including the steps of obtaining.

実施形態において、ステップe)をステップg)の後に行い、続いて、別途、固体/液体分離を実施して、沈殿したフィテート含量を除去してもよい。液体画分をさらに濃縮して、最終産物として乾燥させてもよい。 In embodiments, step e) may be performed after step g), followed by a separate solid/liquid separation to remove the precipitated phytate content. The liquid fraction may be further concentrated and dried as the final product.

実施形態において、ステップh)の前に、液体画分を、1回又は複数回の精製ステップ(複数可)、例えば、目標とする産物の特徴に基づいた膜濾過システムを使用した、分子質量又はサイズ差に基づく精製にかけてもよい。 In embodiments, prior to step h), the liquid fraction is subjected to one or more purification step(s), for example molecular mass or using a membrane filtration system based on target product characteristics. It may be subjected to purification based on the size difference.

一実施形態において、本明細書に定義されている方法は、有機溶媒の使用を含まない。 In one embodiment, the method as defined herein does not include the use of organic solvents.

産物の特徴
表1は、アルコン(登録商標)F(Archer Daniels Midland、ADM製)と、本明細書に記載の方法により得られた2種のペプチド産物との組成比較を示す。おからから抽出したタンパク質/ペプチド試料のアミノ酸プロファイル分析は、ADMからの市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)であるアルコン(登録商標)Fに比べた場合、必須アミノ酸及び非必須アミノ酸の両方の比が類似していることを示し、他の特徴が同じである場合、同等の栄養価を期待できることを示唆している。しかしながら、溶解度分析は、市販のSPCアルコン(登録商標)Fが、pH3〜9の間で約10%の溶解度しか示さず、pH11でしか25%まで上昇しない一方で、本明細書に記載の方法により得られた抽出したタンパク質/ペプチド産物が、広範囲のpH(3〜11)にわたり一貫して高い溶解度(80%超)を示すことを表した。アルコン(登録商標)Fに比べて、おから由来の本明細書に記載の方法により得られるペプチド産物は、主に出発材料中のより低いタンパク質含量(おから、ダイズミールに対して25%、通常50%超)と、おから及びペプチド産物中の余分な脂質に起因して、より少ない量のタンパク質を含有していた。しかしながら、アルコン(登録商標)Fに比べて、より低い濃度の抗栄養因子が、本明細書に記載の方法により得られるおから抽出物中で検出された。酵素的方法により、20%超の加水分解度を有し、大部分が20kDa未満であるタンパク質/ペプチド産物ももたらされた。この方法により、トリプシン阻害活性及びフィチン酸含量もより低くなった。よって、本明細書に記載の方法により得られる抽出したタンパク質/ペプチド産物は、食品、飼料、飲料、化粧品を含む幅広い範囲の用途に使用することができ、良好な機能及び栄養価を有する。
Product Characterization Table 1 shows a compositional comparison of Alcon® F (Archer Daniels Midland, ADM) with the two peptide products obtained by the methods described herein. Amino acid profile analysis of protein/peptide samples extracted from okara showed a ratio of both essential and non-essential amino acids when compared to the commercial soy protein concentrate (SPC) Alcon® F from ADM. Indicate that they are similar, and that if other characteristics are the same, they can expect the same nutritional value. However, the solubility analysis shows that the commercially available SPC Alcon® F exhibits only about 10% solubility between pH 3-9 and rises to 25% only at pH 11, while the method described herein. It was shown that the extracted protein/peptide product obtained by pt. s. showed consistently high solubility (>80%) over a wide range of pH (3-11). Compared to Alcon® F, the peptide product obtained from the okara derived by the method described herein has a lower protein content mainly in the starting material (okara, 25% relative to soybean meal, usually (>50%) and lower amounts of protein due to excess lipid in okara and peptide products. However, lower concentrations of anti-nutritional factors were detected in the okara extract obtained by the method described herein, as compared to Alcon® F. Enzymatic methods also resulted in protein/peptide products with a degree of hydrolysis above 20% and mostly below 20 kDa. This method also resulted in lower trypsin inhibitory activity and phytic acid content. Thus, the extracted protein/peptide product obtained by the method described herein can be used in a wide range of applications including foods, feeds, beverages, cosmetics, and has good function and nutritional value.

したがって、別の態様において、本発明は、本明細書に記載の特徴のうちの1つ又は複数を含む、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物、好ましくはダイズバイオマス抽出物に関する。一実施形態において、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物は、本明細書に記載の特徴のうちの少なくとも2つ、3つ、4つ又は5つを含む。さらなる実施形態において、抽出物は、以下の特徴:
a) 約3〜約11のpHにわたり、80%超の水溶解度;
b) 約40%以上のタンパク質及び/又はペプチド含量;
c) 抽出物中の少なくとも75%のタンパク質及び/又はペプチドが、20kDa未満の分子量を有すること;
d) 市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)に比べて低減されたトリプシン阻害活性及びフィテート含量
のうちの少なくとも1つ、2つ、3つ又はすべてを含む。
Accordingly, in another aspect, the invention relates to a protein and/or peptide rich dry biomass extract, preferably soybean biomass extract, comprising one or more of the features described herein. In one embodiment, the protein and/or peptide rich dry biomass extract comprises at least 2, 3, 4, or 5 of the features described herein. In a further embodiment, the extract has the following characteristics:
a) greater than 80% water solubility over a pH of about 3 to about 11;
b) a protein and/or peptide content of about 40% or higher;
c) at least 75% of the proteins and/or peptides in the extract have a molecular weight of less than 20 kDa;
d) Contain at least one, two, three or all of reduced trypsin inhibitory activity and phytate content compared to commercial soy protein concentrate (SPC).

さらなる実施形態において、抽出物中の少なくとも80%、少なくとも85%、又は少なくとも90%のタンパク質及び/又はペプチドが、約20kDaの分子量を有する。 In a further embodiment, at least 80%, at least 85%, or at least 90% of the proteins and/or peptides in the extract have a molecular weight of about 20 kDa.

一実施形態において、抽出物は、以下の実施例に記載の方法を使用して測定して、約3、2.5又は2TUI/mg未満のトリプシン阻害活性を有する。 In one embodiment, the extract has a trypsin inhibitory activity of less than about 3, 2.5 or 2 TUI/mg as measured using the method described in the Examples below.

一実施形態において、抽出物は、以下の実施例に記載の方法を使用して測定して、約25又は20mg/g未満のフィテート含量を有する。 In one embodiment, the extract has a phytate content of less than about 25 or 20 mg/g, measured using the method described in the Examples below.

一実施形態において、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物は、本明細書に記載の方法により得られる。 In one embodiment, a dry biomass extract rich in proteins and/or peptides is obtained by the methods described herein.

別の態様において、本発明は、本明細書に記載の特徴のうちの1つ又は複数を含む、繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物、好ましくはダイズバイオマス抽出物をもたらす。一実施形態において、繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物は、本明細書に記載の方法により得られる。 In another aspect, the invention provides a fiber-rich dry biomass extract, preferably a soybean biomass extract, comprising one or more of the features described herein. In one embodiment, a fiber-rich dry biomass extract is obtained by the methods described herein.

実施形態において、本明細書に記載の抽出物は、様々な食品、例えば、飲料(例えばソフトドリンク)、乳製品、ソース、焼き菓子、栄養バー、シリアル、キャンディー、ガム、ゼリーなどのような菓子、タブレット、パン、調理米、ベジタリアン用食品(ハンバーガー、ソーセージ、グラノーラ製品、パテ)などに組み入れることが可能である。一実施形態において、本明細書に記載の抽出物は、動物飼料(家畜、ペット)に組み入れられる。 In embodiments, the extracts described herein may be used in various food products, such as beverages (eg, soft drinks), dairy products, sauces, baked goods, nutrition bars, cereals, confectionery such as candies, gums, jellies, and the like. , Tablets, bread, cooked rice, vegetarian foods (hamburgers, sausages, granola products, putties), etc. In one embodiment, the extracts described herein are incorporated into animal feed (livestock, pets).

実施形態において、本明細書に記載の抽出物は、化粧製品/組成物に組み入れることが可能である。そのような化粧製品/組成物は、例えば、クリーム、エマルション、フォーム、ゲル、ローション、ミルク、ムース、軟膏、ペースト、粉末、スプレー又は懸濁液の形態にあり得る。化粧製品/組成物は、化粧品にとって許容可能な助剤を少なくとも1種任意選択で含む。化粧品として許容される助剤としては、担体、賦形剤、乳化剤、界面活性剤、保存剤、香料、香油、増粘剤、ポリマー、ゲル形成剤、染料、吸収顔料、光保護剤、粘度調整剤、酸化防止剤、泡消剤、耐電防止剤、樹脂、溶媒、溶解促進剤、中和剤、安定剤、殺菌剤、噴霧剤、乾燥剤、乳白剤、化粧品有効成分、毛髪用ポリマー、ヘアコンディショナー剤及びスキンコンディショナー剤、グラフトポリマー剤、水溶性又は分散性シリコーン含有ポリマー剤、漂白剤、ケア剤、着色剤、色味剤、日焼け剤、保水剤、再脂肪化剤、コラーゲン、タンパク質加水分解物、脂質、皮膚軟化剤及び軟化剤、色味剤、日焼け剤、漂白剤、ケラチン硬化物質、抗菌作用有効成分、光フィルタ有効成分、忌避性有効成分、充血性物質、角質溶解剤及び角質形成物質(keratoplastic substance)、ふけ防止有効成分、抗炎症剤、角質化物質、酸化防止剤として作用する有効成分及び/又はフリーラジカル捕捉剤として作用する有効成分、皮膚保湿物質又は皮膚保水物質、再脂肪化有効成分、脱臭有効成分、皮脂抑制(sebostatic)有効成分、植物抽出物、抗紅斑性(antierythematous)又は抗アレルギー性有効成分並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。 In embodiments, the extracts described herein can be incorporated into cosmetic products/compositions. Such cosmetic products/compositions can be, for example, in the form of creams, emulsions, foams, gels, lotions, milks, mousses, ointments, pastes, powders, sprays or suspensions. The cosmetic product/composition optionally comprises at least one cosmetically acceptable auxiliary agent. Cosmetically acceptable auxiliaries include carriers, excipients, emulsifiers, surfactants, preservatives, fragrances, perfume oils, thickeners, polymers, gel formers, dyes, absorption pigments, light protectants, viscosity modifiers. Agent, antioxidant, defoaming agent, antistatic agent, resin, solvent, dissolution promoter, neutralizing agent, stabilizer, bactericide, spray, desiccant, opacifying agent, cosmetic active ingredient, hair polymer, hair Conditioner agents and skin conditioner agents, graft polymer agents, water-soluble or dispersible silicone-containing polymer agents, bleaching agents, care agents, coloring agents, colorants, tanning agents, water retention agents, re-fatting agents, collagen, protein hydrolysis Substances, lipids, emollients and emollients, colorants, sunscreens, bleaches, keratin hardening substances, antibacterial active ingredients, optical filter active ingredients, repellent active ingredients, hyperemic substances, keratolytic agents and keratin formation Keratoplastic substance, antidandruff active ingredient, anti-inflammatory agent, keratinizing substance, active ingredient acting as antioxidant and/or active ingredient acting as free radical scavenger, skin moisturizing substance or skin water retentive substance, refat Examples thereof include, but are not limited to, emollient active ingredients, deodorant active ingredients, sebostatic active ingredients, plant extracts, antierythematous or antiallergic active ingredients, and mixtures thereof.

本発明はまた、本明細書に記載のタンパク質及び/若しくはペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物、又は繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物含む、飲料、化粧品、食品又は飼料製品に関する。 The invention also relates to a beverage, cosmetic, food or feed product comprising a dry biomass extract enriched in proteins and/or peptides as described herein or a dry biomass extract enriched in fibers.

本発明はまた、(i)本明細書に記載の方法を実施して、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を得るステップ、並びに前記タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を飲料、化粧品、食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、飲料、化粧品、食品又は飼料製品を製造する方法に関する。 The present invention also includes (i) performing the method described herein to obtain a dry product enriched in proteins and/or peptides, and the dry product enriched in proteins and/or peptides in beverages, cosmetics. , A method of manufacturing a beverage, cosmetic, food or feed product, comprising the step of incorporating into a food or feed composition.

本発明はまた、(i)本明細書に記載の方法を実施して、繊維が豊富な乾燥産物を得るステップ、及び前記繊維が豊富な乾燥産物を飲料、化粧品、食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、飲料、化粧品、食品又は飼料製品を製造する方法に関する。 The present invention also includes (i) performing the method described herein to obtain a fiber-rich dry product, and incorporating said fiber-rich dry product into a beverage, cosmetic, food or feed composition. A method of manufacturing a beverage, cosmetic, food or feed product comprising steps.

本発明をより明瞭に理解できるようにするために、その実施形態について、添付図面を参照して、非限定的な実施例を用いてより詳細に説明する。 In order to make the present invention more clearly understood, its embodiments will be described in more detail by using non-limiting examples with reference to the accompanying drawings.

実施例1:おから及びダイズミール加水分解についてのプロテアーゼE1の用量分析
プロテアーゼが、最初のタンパク質の精製なしで未加工のバイオマスから直接ダイズタンパク質を効率的に加水分解することができるかを分析するために、フリーズドライした脱脂ダイズミール試料を、0.03MのTris−HCl(pH8.0)緩衝液中に2.8%の固体:液体比(W/V)で懸濁させ、酵素を添加して1時間にわたり55℃でインキュベートした。一般的な市販で入手可能なプロテアーゼのうちの1つ(シグマ P5459;本明細書ではプロテアーゼE1として定義されている)を使用して、ダイズタンパク質加水分解に対する量的効果を試験した。ブランクについて、反応を、別個のチューブ内で、酵素を添加せずに実施した。試験した酵素用量は、0.0025%、0.005%、0.01%、0.02%、0.04%、0.08%(v/v)であった。1時間後、反応チューブを95℃で15分にわたりインキュベートすることにより反応を停止した。反応チューブを20,000xgで20分にわたり遠心分離して、液体画分と固体画分とを分離した。上澄み液をSDS−PAGEゲルで分析した。各反応からの等しい体積(15μl)の液体を12%のアクリルアミドゲルにロードし、SDS−PAGEゲルを130ボルトで1時間にわたり実行し、その後、クマシーブルーで染色した。これらの結果を図2に提示する。酵素なしの対照に比べて、より高い分子量のタンパク質を加水分解して大部分を40kDa未満にするには、非常に少ない用量の酵素で十分であった。用量を増加すると、より高い分子量のタンパク質の密度がさらに低下し、同様に、およそ30〜40kDaのより低い分子量のタンパク質の密度も低下し、このことは、より多くのタンパク質が加水分解されて、30kDa未満のより小さなペプチドになったことを示唆している。0.04%の用量で、大多数のタンパク質が加水分解されて、およそ30〜40kDaの非常に弱いペプチドの画分を除いて、短いペプチドになった。用量をさらに増加させて0.08%にすると、およそ30kDaのペプチドは、ほぼ目視ができなくなった。これらの結果は、ダイズタンパク質が、少ない用量のプロテアーゼE1により多く加水分解されて、1時間以内に短いペプチド又はアミノ酸になったことを示唆している。
Example 1: Dose Analysis of Protease E1 for Okara and Soybean Meal Hydrolysis To analyze whether proteases can efficiently hydrolyze soy proteins directly from raw biomass without first protein purification. A freeze-dried defatted soybean meal sample was suspended in 0.03 M Tris-HCl (pH 8.0) buffer at a 2.8% solids:liquid ratio (W/V) and enzyme was added. Incubated at 55°C for 1 hour. One of the common commercially available proteases (Sigma P5459; defined herein as Protease E1) was used to test the quantitative effect on soybean protein hydrolysis. For the blank, the reaction was carried out in a separate tube without addition of enzyme. The enzyme doses tested were 0.0025%, 0.005%, 0.01%, 0.02%, 0.04%, 0.08% (v/v). After 1 hour, the reaction was stopped by incubating the reaction tube at 95°C for 15 minutes. The reaction tube was centrifuged at 20,000 xg for 20 minutes to separate the liquid and solid fractions. The supernatant was analyzed by SDS-PAGE gel. An equal volume (15 μl) of liquid from each reaction was loaded onto a 12% acrylamide gel and an SDS-PAGE gel was run at 130 volts for 1 hour, then stained with Coomassie blue. These results are presented in Figure 2. Very low doses of enzyme were sufficient to hydrolyze the higher molecular weight proteins to predominantly less than 40 kDa compared to the no enzyme control. Increasing the dose further reduced the density of higher molecular weight proteins, as well as the density of lower molecular weight proteins of approximately 30-40 kDa, which meant that more protein was hydrolyzed, It has been suggested that it resulted in smaller peptides of less than 30 kDa. At a dose of 0.04%, the majority of proteins were hydrolyzed into short peptides, except for the fraction of very weak peptides of approximately 30-40 kDa. When the dose was further increased to 0.08%, the approximately 30 kDa peptide became almost invisible. These results suggest that soy protein was extensively hydrolyzed by small doses of protease E1 into short peptides or amino acids within 1 hour.

ダイズ及びおからのタンパク質抽出に対するプロテアーゼE1の量的効果を分析するために、ダイズミール及びおからの試料の両方をフリーズドライし、0.03MのTris−HCl(pH8.0)緩衝液中に2.8%の固体:液体比(W/V)で懸濁させた。反応混合物のインキュベーション、プロテアーゼE1用量、及び固液分離は、前述と同じであった。O.D.280nmでの吸収率を測定することにより、放出されたタンパク質含量について上澄み液を試験した。O.D.280値を酵素用量に対してプロットした(図3)。おから及びダイズミールのどちらについても、酵素は、非常に少ない用量でタンパク質の放出に影響を与える。用量が増加すると、タンパク質の放出が増加し、これは約0.05%の用量で一定になった。プロテアーゼの加水分解によるダイズミール又はおからのいずれかのタンパク質の放出におけるこの著しい増加は、予期せぬことだった。この影響のさらなる詳細な特徴は、以下の実施例で報告される。 To analyze the quantitative effect of Protease E1 on protein extraction from soybean and okara, both soybean meal and okara samples were freeze-dried and placed in 0.03M Tris-HCl (pH 8.0) buffer. Suspended at a solid: liquid ratio (W/V) of 0.8%. Incubation of the reaction mixture, protease E1 dose, and solid-liquid separation were the same as above. O. D. Supernatants were tested for released protein content by measuring the absorbance at 280 nm. O. D. The 280 values were plotted against enzyme dose (Figure 3). For both okara and soybean meal, the enzyme affects protein release at very low doses. As the dose increased, the release of protein increased, which became constant at a dose of about 0.05%. This significant increase in the release of either soybean meal or okara protein due to protease hydrolysis was unexpected. Further detailed characteristics of this effect are reported in the examples below.

実施例2:おからからのタンパク質抽出収率に対するプロテアーゼの影響
おからからのタンパク質抽出に対するプロテアーゼ処理の効果をさらに判定するために、フリーズドライしたおからを、0.03MのTris−HCl(pH8.0)緩衝液中に2.8%の固体:液体比で懸濁させ、1時間にわたり55℃でインキュベートした。固体及び液体を、ベンチトップ遠心分離機で、10分にわたる20,000gの遠心分離により分離し、上澄み液を保持した。0.01%v/vの比でプロテアーゼE1を添加し、反応混合物を55℃で1時間にわたりインキュベートした。その後、95℃で15分にわたりインキュベートすることにより反応を停止した。酵素なしの対照に関して、酵素添加なしの別個の反応を並行して行った。95℃での15分のステップの後に、上澄み液を遠心分離の後に回収し、ペレットを、同じ緩衝液で1時間にわたり55℃でもう一度抽出した。液体及び固体分離の後に、別個に保持及びフリーズドライしたすべての液体のタンパク質含量を、クマシープラスアッセイキット(Thermo Scientific)でのブラッドフォードタンパク質アッセイ(BPA)法を製造会社の手順に従って使用することにより分析した。あるいは、おから試料をトリス緩衝液中に懸濁させ、プロテアーゼで直接処理し、先に記載のような洗浄ステップが続いた。並行する酵素なしの対照実験を別個の反応において行った。各ステップからの上澄み液中で放出されたタンパク質を、同じキットを使用して分析した。これらの結果を表2に要約した。
Example 2: Effect of Protease on Protein Extraction Yield from Okara To further determine the effect of protease treatment on protein extraction from okara, freeze-dried okara was treated with 0.03 M Tris-HCl (pH 8). 0.0) Suspended in buffer at 2.8% solids: liquid ratio and incubated for 1 hour at 55°C. Solids and liquids were separated on a bench top centrifuge by centrifugation at 20,000 g for 10 minutes and the supernatant retained. Protease E1 was added at a ratio of 0.01% v/v and the reaction mixture was incubated at 55° C. for 1 hour. The reaction was then stopped by incubating at 95°C for 15 minutes. For reactions without enzyme, separate reactions without enzyme addition were run in parallel. After a 15 minute step at 95°C, the supernatant was collected after centrifugation and the pellet was extracted again at 55°C with the same buffer for 1 hour. After liquid and solid separation, the protein content of all separately retained and freeze-dried liquids was determined by using the Bradford Protein Assay (BPA) method with the Coomassie Plus Assay Kit (Thermo Scientific) according to the manufacturer's procedure. analyzed. Alternatively, the okara sample was suspended in Tris buffer and treated directly with protease, followed by a wash step as described above. A parallel enzyme-free control experiment was performed in separate reactions. The proteins released in the supernatant from each step were analyzed using the same kit. These results are summarized in Table 2.

プロテアーゼをおから懸濁液に直接添加する場合、酵素ステップで抽出したタンパク質の量は、酵素なしの対照中で抽出したものの2倍であった。後処理ステップを含む場合、抽出した総タンパク質は、酵素なしの対照に比べて66%増加した。前処理ステップを導入する場合、酵素処理ステップだけで、タンパク質の抽出が、酵素なしの対照に比べて4.5倍増加した。3つのステップすべての総タンパク質を合わせた場合、抽出した総タンパク質の89%の増加が達成された。 When the protease was added directly to the okara suspension, the amount of protein extracted in the enzyme step was twice that extracted in the no enzyme control. When the post-treatment step was included, the total protein extracted was increased by 66% compared to the no enzyme control. When the pretreatment step was introduced, the enzyme treatment step alone increased the protein extraction by 4.5-fold compared to the no enzyme control. An 89% increase in total protein extracted was achieved when total protein from all three steps was combined.

実施例3:可溶形態及び繊維ペレットのおからのタンパク質含量に対するプロテアーゼの影響
固体バイオマス、おから、繊維ペレット及び抽出した可溶性画分についてのタンパク質含量をすべて、ゲルハルトケルダーム(Gerhardt Kjeldatherm)分解器、ゲルハルトベーパデス(Gerhardt Vapodest)(商標)20s蒸留装置を用いるケルダール方法(AOAC Official Methods 2001.11;J AOAC Int.1999、82:1389〜1398ページ)により決定し、SI分析タイトロライン(Titroline)(商標)6000により滴定した。
Example 3: Effect of Protease on Soluble Form and Oat Protein Content of Fiber Pellets All the protein content for solid biomass, okara, fiber pellets and extracted soluble fractions was determined by Gerhardt Kjeldatherm Degradator. , Gerhardt Vapodest(TM) 20s distillation apparatus using the Kjeldahl method (AOAC Official Methods 2001.11; J AOAC Int. 1999, 82:1389-1398), and SI analysis titroline (Titroline). ) (Trademark) 6000.

水を放出したタンパク質を決定するために、フリーズドライしたおから(250mg)を、室温で水中に2.8%の固体:液体比で懸濁させた。固体及び液体を、アレグラ(Allegra)(商標)X−12R(Beckman Coulter)遠心分離機で、15分にわたる2800gの遠心分離により分離し、上澄み液を保管した。ペレットを再懸濁させ、この方法をさらに2回繰り返した。3回の繰り返しからの上澄み液を合わせた。プールした上澄み液及びペレットの両方をフリーズドライし、タンパク質含量をケルダール法により決定した。 To determine the protein that released water, freeze-dried okara (250 mg) was suspended in water at room temperature at a 2.8% solids:liquid ratio. Solids and liquids were separated by an Allegra(TM) X-12R (Beckman Coulter) centrifuge by centrifugation at 2800 g for 15 minutes and the supernatant was saved. The pellet was resuspended and this method was repeated two more times. Supernatants from 3 replicates were combined. Both pooled supernatant and pellets were freeze-dried and protein content was determined by the Kjeldahl method.

おからのプレインキュベーション及び洗浄のために、フリーズドライしたおからを先のステップのように懸濁させ、pH8.0(4NのNaOHで調整)及び90℃で1時間にわたりインキュベートした。インキュベーションの上澄み液と3つの洗浄液とを合わせた。上澄み液及びペレットのタンパク質含量を、先のステップに記載のように決定した。 For okara pre-incubation and washing, freeze-dried okara was suspended as in the previous step and incubated for 1 hour at pH 8.0 (adjusted with 4N NaOH) and 90°C. The incubation supernatant and the three washes were combined. The protein content of the supernatant and pellet was determined as described in the previous step.

酵素ブランクについて、おからを3回洗浄し、90℃でpH8.0において1時間にわたりインキュベートした。液体を固体から分離し、ペレットを上記のように3回洗浄した。その後、ペレットを水中に元々の体積へと再懸濁させ、pHを8.0に調整し、55℃で1時間にわたり酵素なしでインキュベートした。液体を上記のように固体から分離し、ペレットを3回洗浄した。すべての液体上澄み液を合わせた。プールした液体及び洗浄したペレットの両方をフリーズドライし、タンパク質含量をケルダール法により決定した。酵素補助抽出について、操作は、0.005%(V/V)のプロテアーゼE1の55℃で1時間にわたる添加を除いて、酵素ブランクとすべて同じであった。 For enzyme blanks, okara was washed 3 times and incubated at 90° C. at pH 8.0 for 1 hour. The liquid was separated from the solid and the pellet was washed 3 times as above. The pellet was then resuspended in water to its original volume, pH adjusted to 8.0 and incubated at 55°C for 1 hour without enzyme. The liquid was separated from the solid as above and the pellet was washed 3 times. All liquid supernatants were combined. Both pooled liquid and washed pellets were freeze dried and protein content was determined by the Kjeldahl method. For enzyme-assisted extraction, the procedure was all the same as the enzyme blank except the addition of 0.005% (V/V) protease E1 at 55° C. for 1 hour.

様々な操作後の上澄み液中のタンパク質回収率及びペレット中の残留タンパク質含量は、表3及び図4に示される。室温の3つの洗浄液により10%のタンパク質放出がもたらされた;高温のpH8のプレインキュベーション、続いて3回の洗浄により33%のタンパク質回収率がもたらされた;別のステップ(55℃で1時間)の酵素なしの処理を追加して、続いて3回の洗浄を行う場合、38%のタンパク質回収率が達成された;酵素を1時間ステップの間55℃で添加することにより59%のタンパク質回収率が上澄み液中でもたらされた。相応して、ペレット中に残ったタンパク質含量は、87%から36%に減少した。 The protein recovery in the supernatant and the residual protein content in the pellet after various manipulations are shown in Table 3 and FIG. Three washes at room temperature resulted in 10% protein release; hot pH 8 pre-incubation followed by 3 washes resulted in 33% protein recovery; another step (at 55°C) 38% protein recovery was achieved when enzyme-free treatment was added for 1 h) followed by 3 washes; 59% by adding enzyme at 55° C. for 1 h step. Protein recovery was obtained in the supernatant. Correspondingly, the protein content remaining in the pellet was reduced from 87% to 36%.


実施例4:タンパク質抽出に対するpH及び温度の効果
フリーズドライしたおからを、水中に2.5%(W/V)比で懸濁させ、pHを4NのHCl(pH1.5→7)又は4NのNaOH(pH7→12)で調整した。異なるpHのおから懸濁液を、異なる温度で1時間にわたりインキュベートした。固体及び液体分離を、10分にわたる2800gの遠心分離により行った。上澄み液中のタンパク質含量を、タンパク質DCキット(バイオラッド(BioRad)(登録商標))を用いて、製造会社の手順に従って分析した。

Example 4: Effect of pH and temperature on protein extraction Freeze-dried okara was suspended in water at a 2.5% (W/V) ratio and the pH was adjusted to 4N HCl (pH 1.5→7) or 4N. Of NaOH (pH 7→12). Okara suspensions of different pH were incubated at different temperatures for 1 hour. Solid and liquid separation was done by centrifugation at 2800 g for 10 minutes. The protein content in the supernatant was analyzed using the Protein DC kit (BioRad®) according to the manufacturer's procedure.

組み合わせたpH及び温度の影響は、図5に描かれるグラフに示されている。温度が増大、試験したpHの全範囲にわたりタンパク質抽出性が増加した。タンパク質溶解度は、pH3〜5の間で最も低く、pHを調整して、より高く又はより低くした場合、両方の方向に向かって増加した。90℃で、pH1及びpH10が、同様な高いタンパク質放出をもたらした。pH10及び90℃で、タンパク質回収率が高く、これらの条件は、実際の製造方法と適合しているだろう。 The effect of combined pH and temperature is shown in the graph depicted in FIG. Increased temperature increased protein extractability over the entire pH range tested. Protein solubility was lowest between pH 3-5 and increased in both directions when pH was adjusted to either higher or lower. At 90°C, pH 1 and pH 10 resulted in similar high protein release. High protein recovery at pH 10 and 90°C, these conditions would be compatible with the actual manufacturing method.

実施例5:炭水化物抽出に対するpH及び温度の効果
炭水化物の合計を、変更を加えたフェノール/硫酸法により分析した(Nielsen、2003、Food Analysis Laboratory Manual、Chapter6;DuBois等、1956、Anal.Chem.、28:350〜356ページ;Mecozzi、2005、Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems、79:84〜90ページ)。おから試料を懸濁させ、異なる温度及びpHでインキュベートし、1時間にわたり上記のように抽出した。異なる抽出からの上澄み液(10μL)を15mLのファルコン(Falcon)(商標)チューブ内に置いた。水及び80%のフェノールの添加後に、原料HSOをチューブに直接添加した。試料をボルテックスし、10分にわたり室温で静置させ、その後、25℃の水浴中で10分にわたり冷却し、続いて、UV分光計によるO.D.490読み取りを行った。O.D.値対pHを図6に示されるようにプロットした。
Example 5: Effect of pH and temperature on carbohydrate extraction Total carbohydrates were analyzed by the modified phenol/sulfuric acid method (Nielsen, 2003, Food Analysis Laboratory Manual, Chapter 6; DuBois et al., 1956, Anal. Chem., 28:350-356; Mecozzi, 2005, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 79:84-90). Okara samples were suspended, incubated at different temperatures and pH, and extracted as above for 1 hour. Supernatants (10 μL) from different extractions were placed in 15 mL Falcon™ tubes. The raw material H 2 SO 4 was added directly to the tube after addition of water and 80% phenol. The sample was vortexed and allowed to stand at room temperature for 10 minutes, then cooled in a 25° C. water bath for 10 minutes, followed by O.V. D. 490 readings were taken. O. D. Values versus pH were plotted as shown in Figure 6.

方法の開発についての1つの主な目標は、抽出した産物中のタンパク質回収率及びタンパク質含量を増加させることであった。タンパク質含量は、抽出した産物中の放出された炭水化物によっても影響を受ける。糖の放出に対する組み合わせたpH及び温度両方の影響を試験した。pH4〜11の間で、炭水化物の放出は低く、pH又は温度のいずれによっても著しい影響を受けなかった。より低いpHでは、糖の放出は、試験したすべての温度下で著しく増加した。11より高いpHでは、糖の放出は、試験した最高温度においてのみ増加が測定された。よって、タンパク質の放出が高くても、酸性条件は好ましくないだろう。より高いpH及び温度では、炭水化物の放出は増加せず、その一方で、タンパク質の放出は増加し、したがって、抽出した産物中でのタンパク質回収率の増加及びより高いタンパク質含量が可能である。 One major goal for method development has been to increase protein recovery and protein content in extracted products. Protein content is also affected by the released carbohydrates in the extracted product. The effect of both combined pH and temperature on sugar release was tested. Between pH 4-11, carbohydrate release was low and was not significantly affected by either pH or temperature. At lower pH, sugar release was significantly increased under all temperatures tested. At pH higher than 11, the sugar release was only measured to increase at the highest temperature tested. Thus, even with high protein release, acidic conditions would not be preferred. At higher pH and temperature, carbohydrate release does not increase, while protein release increases, thus allowing for increased protein recovery and higher protein content in the extracted product.

実施例6:ダイズ試料のトリプシン阻害物質活性に対する酵素処理の効果
表4に一覧にされている10種の市販で入手可能なプロテアーゼ(E1〜E10)を、おから及び脱脂ダイズミールを用いて、確立されたEAEP法に従って試験した。プロテアーゼの相対活性を、非特異的基質であるカゼイン(シグマ(登録商標))を用いて、一般的なプロテアーゼ活性アッセイ手順(シグマ(登録商標))に基づいて試験した。予め処理したおから及びダイズミール(SBM)を、標準化された量の各酵素で加水分解した。
Example 6: Effect of enzyme treatment on trypsin inhibitor activity of soybean samples The ten commercially available proteases (E1-E10) listed in Table 4 were established using okara and defatted soybean meal. Tested according to the EAEP method. The relative activity of proteases was tested according to the general protease activity assay procedure (Sigma®) with the non-specific substrate casein (Sigma®). Pre-treated okara and soybean meal (SBM) were hydrolyzed with standardized amounts of each enzyme.

トリプシン阻害物質活性アッセイを、わずかに変更を加えた公開されている方法に従って実施した(Kakade等、1969 Cereal Chem 46:518〜526ページ;Kakade等、1974、Cereal Chem 51:376〜381ページ)。乾燥させた試料(0.5g)を粉砕して、60メッシュ篩に通し、室温にて150rpmで振とうさせながら、25mlの0.01NのNaOHで3時間にわたり抽出した(懸濁液のpH約9.5〜9.8)。40〜60%のトリプシン阻害が達成されるように懸濁液を希釈した。トリプシン溶液と混合した後に、反応混合物を、37℃の水浴中で10分にわたりインキュベートし、続いて、ベンゾイル−DL−アルギニン−p−ニトロアニリド塩酸塩(BAPA)溶液を添加し、さらに10分にわたりインキュベートした。反応を酢酸で停止した後に、O.D.410を試薬ブランク及び試料ブランクに対して測定した。 The trypsin inhibitor activity assay was performed according to published methods with minor modifications (Kakade et al., 1969 Cereal Chem 46:518-526; Kakade et al., 1974, Cereal Chem 51:376-381). The dried sample (0.5 g) was ground, passed through a 60 mesh sieve and extracted with 25 ml of 0.01 N NaOH for 3 hours with shaking at 150 rpm at room temperature (suspension pH ca. 9.5-9.8). The suspension was diluted so that 40-60% trypsin inhibition was achieved. After mixing with the trypsin solution, the reaction mixture was incubated in a 37° C. water bath for 10 minutes, followed by addition of the benzoyl-DL-arginine-p-nitroanilide hydrochloride (BAPA) solution, for a further 10 minutes. Incubated. After stopping the reaction with acetic acid, O. D. 410 was measured against a reagent blank and a sample blank.

トリプシン単位(TU)を、使用した条件下での反応混合物10mlあたり0.01の410nmでの吸光度単位の増加と任意で定義する。トリプシン単位阻害(TUI)は、ダイズ試料あり及びなしでアッセイしたトリプシン単位の差である。 Trypsin units (TU) are optionally defined as the increase in absorbance units at 410 nm of 0.01 per 10 ml reaction mixture under the conditions used. Trypsin Unit Inhibition (TUI) is the difference in trypsin units assayed with and without soybean samples.

対照試料に比べて、すべての酵素での処理で、図7A及び7Bに示されるように、トリプシン阻害活性の減少が様々な程度で生じた。酵素1、3、8及び10は、おからに対して最も著しい効果を実証し、酵素3、4及び9は、ダイズミールに対して最も効果的であった。 All enzyme treatments resulted in varying degrees of reduction of trypsin inhibitory activity, as shown in FIGS. 7A and 7B, as compared to control samples. Enzymes 1, 3, 8 and 10 demonstrated the most significant effect on okara and enzymes 3, 4 and 9 were most effective on soybean meal.


実施例7:おからから抽出したタンパク質のフィテート含量
フィテート含量アッセイを、わずかに変更を加えた公開されている方法に従って実施した(Dragicevic等、2011、Acta periodica technologica 42:11〜21ページ;Gao等、2007、Crop Science 47:1797〜1803ページ)。

Example 7: Phytate content of proteins extracted from okara The phytate content assay was performed according to published methods with minor modifications (Dragicevic et al., 2011, Acta periodica technology 42: 11-21; Gao et al. , 2007, Crop Science 47: 1797-1803).

乾燥したおからの試料(0.5g)を、60メッシュ篩に通し、250rpmで振とうさせながら、室温にてHCl及びTCAで2時間にわたりインキュベートした。20分にわたり10℃で10,000gで遠心分離した後に、上澄み液を0.22μMのシリンジフィルターユニットで濾過し、その後、脱イオン化したHOで25回希釈した。 The dried okara sample (0.5 g) was passed through a 60 mesh screen and incubated with HCl and TCA for 2 hours at room temperature with shaking at 250 rpm. After centrifugation at 10,000 g at 10° C. for 20 minutes, the supernatant was filtered through a 0.22 μM syringe filter unit, then diluted 25 times with deionized H 2 O.

フィテート含量の比色定量を、ウェイド試薬(Wade reagent)(0.03%のFeCl 6HO及び0.3%のスルホサリチル酸)を反応チューブに添加することにより行った。遠心分離後に、吸光度を500nmで測定した。 Colorimetric determination of phytate content was performed by adding Wade reagent (Wade reagent) (0.03% of FeCl 3 6H 2 O and 0.3% sulfosalicylic acid) to the reaction tubes. After centrifugation, the absorbance was measured at 500 nm.

計算:O.D.500における減少した値は、試薬ブランク吸光度から試料の吸光度を減算することにより得られる、試料中のフィテート含量を反映している。フィテート量は、フィチン酸ナトリウム標準曲線により計算した。 Calculation: O. D. The reduced value at 500 reflects the phytate content in the sample obtained by subtracting the absorbance of the sample from the reagent blank absorbance. The amount of phytate was calculated by a sodium phytate standard curve.

おからからの抽出したペプチド産物中のフィテート濃度に対するCaCl添加の効果を調べた。別個の実験において、異なる量のCaClを抽出プロセスの間に添加し、試料を異なる時点で採取した。図8に示されるように、加水分解プロセスにおけるCaClの当量が増加するほど、抽出した可溶性産物中のフィテートの量は、用量依存的に減少した。15当量以上の場合、フィテート含量は、CaClの添加後30分で最小値に低下した。このプロセスの最後に、おからの対照スラリー(CaClは添加されていない)は、約240μg/mLのフィテートを有し、その一方で、より高い濃度でCaClを添加することにより、図8に示されるように、最終産物中で95%までのフィテートが減少した。 The effect of CaCl 2 addition on the phytate concentration in the extracted peptide product from okara was investigated. In separate experiments, different amounts of CaCl 2 were added during the extraction process and samples were taken at different time points. As shown in FIG. 8, as the equivalent of CaCl 2 in the hydrolysis process increased, the amount of phytate in the extracted soluble product decreased in a dose-dependent manner. Above 15 equivalents, the phytate content dropped to a minimum 30 minutes after the addition of CaCl 2 . At the end of this process, the okara control slurry (without CaCl 2 added) had a phytate of about 240 μg/mL, while adding CaCl 2 at a higher concentration, FIG. As shown in, the phytate was reduced by up to 95% in the final product.

実施例8:おからペプチドの加水分解度(%DH)
おからバイオマスを、水中に10%の固体:液体比で懸濁させ、pHを4NのNaOHで10に調整し、90℃で1時間にわたり抽出した。その後、温度を55℃に調整し、pHを、4NのHClを使用して8に再調整した。プロテアーゼ1を0.005%の用量で添加し、加水分解試料を異なる時点で採取した。実験を繰り返し、酵素なしの対照実験を比較として並行して実行した。加水分解プロセスを、加水分解度(%DH)を測定することによりモニタリングした。
Example 8: Degree of hydrolysis of okara peptide (% DH)
Okara biomass was suspended in water at a 10% solid:liquid ratio, the pH was adjusted to 10 with 4N NaOH and extracted at 90° C. for 1 hour. Then the temperature was adjusted to 55° C. and the pH was readjusted to 8 using 4N HCl. Protease 1 was added at a dose of 0.005% and hydrolysis samples were taken at different times. The experiment was repeated and a control experiment without enzyme was run in parallel as a comparison. The hydrolysis process was monitored by measuring the degree of hydrolysis (% DH).

%DHを、o−フタルジアルデヒド(OPA)を用いて、わずかに変更を加えた公開されている手順に従って実施した(Nielsen等、2001、J Food Sci.66:642〜646ページ;Vigo等、1992、Food Chem.44:363〜365ページ)。1mLあたり1〜10mgのタンパク質を含有するように試料を希釈し、希釈係数を記録した。すべての反応試薬を添加した後に、A340を測定する前に、混合物をちょうど2分にわたり静置させた。
DHを以下のように計算した:%DH=h/htot 100;
h=(セリン−NH−β)/α;
ダイズタンパク質についてのパラメーター:β=0.342;α=0.970;htot=7.8。
OD読み取りからの等価のセリン−NHを以下の通りに得た:
% DH was performed with o-phthaldialdehyde (OPA) according to the published procedure with minor modifications (Nielsen et al., 2001, J Food Sci. 66:642-646; Vigo et al. 1992, Food Chem. 44:363-365). Samples were diluted to contain 1-10 mg protein per mL and the dilution factor recorded. After addition of all the reagents, before measuring the A 340, the mixture was just allowed to stand for 2 minutes.
DH was calculated as follows:% DH=h/h tot * 100;
h = (serine -NH 2 -β) / α;
Parameters for soy protein: β=0.342; α=0.970; h tot =7.8.
Serine -NH 2 equivalent from OD readings were obtained as follows:

反応体積(L)、試料重量(g)及びタンパク質濃度を反応条件に基づいて得た。試料の%タンパク質を、分数としてではなく、パーセンテージとして入力する。 Reaction volume (L), sample weight (g) and protein concentration were obtained based on reaction conditions. Enter the% protein of the sample as a percentage, not as a fraction.

表5に示される結果は、反応の5分以内は加水分解の低下が増し、DHが最後の時点に向かって増え続けることを示す。60分で、24〜27%の%DHに達し、対照試料は、7〜10%の間で一定にとどまった。 The results, shown in Table 5, show that within 5 minutes of reaction the decrease in hydrolysis increases and the DH continues to increase towards the end. At 60 minutes, a% DH of 24-27% was reached and the control sample remained constant between 7-10%.

実施例9:市販品のアルコン(登録商標)Fを用いたおからからの産物の溶解度の比較
タンパク質の溶解度を、わずかに変更を加えた、Lee及びMorrの方法を使用することにより測定した(Lee等、2003、JAOCS 80、85〜90ページ;Morr等、1985、J. Food Sci.50:1715〜1718ページ)。プロテアーゼE1及び市販品のアルコン(登録商標)F(ADM)により製造したおからペプチド産物の1つのバッチを、0.1MのNaCl溶液中に2%(W/V)の濃度で懸濁させた。pHを1NのNaOH又は1NのHCl溶液で調整した後に、懸濁液をエアシェーカーにより、室温、100rpmで30分にわたり完全に混合した。その後、懸濁液を、20,000gで15分にわたり遠心分離した。上澄み液及び元々の固体粉末のタンパク質含量を、ケルダール法及び6.25の転化係数を使用して測定した。タンパク質の溶解度を、元々の試料中の総タンパク質に対する、上澄み液中のタンパク質のパーセンテージとして計算した。
Example 9: Solubility Comparison of Okara Products Using the Commercially Available Alcon(R) F Protein solubility was determined by using the method of Lee and Morr with slight modifications ( Lee et al., 2003, JAOCS 80, pages 85-90; Morr et al., 1985, J. Food Sci. 50: 1715-1718). One batch of okara peptide product made with Protease E1 and the commercial product Alcon® F(ADM) was suspended in a 0.1 M NaCl solution at a concentration of 2% (W/V). .. After adjusting the pH with 1N NaOH or 1N HCl solution, the suspension was thoroughly mixed on an air shaker at room temperature and 100 rpm for 30 minutes. The suspension was then centrifuged at 20,000g for 15 minutes. The protein content of the supernatant and the original solid powder was measured using the Kjeldahl method and a conversion factor of 6.25. Protein solubility was calculated as the percentage of protein in the supernatant relative to total protein in the original sample.

pH3〜9で約10%の溶解度及びpH11で25%の溶解度しか示さなかった市販のダイズタンパク質濃縮物アルコン(登録商標)Fに比べて、本明細書に記載の方法により得られる抽出されたタンパク質/ペプチド産物は、試験したpH範囲(3〜11)全体にわたり一貫して高い溶解度(80%超)を示した(図9)。 The extracted protein obtained by the method described herein, as compared to the commercial soy protein concentrate Alcon® F, which exhibited a solubility of about 10% at pH 3-9 and 25% at pH 11 The /peptide product showed a consistently high solubility (>80%) over the pH range tested (3-11) (Figure 9).

実施例10:おから可溶性抽出物中のタンパク質及び抗栄養因子の濃度に対する酵素及びCaCl処理の効果
前処理ステップと、続く酵素処理とを含む確立された手順を、酵素ステップの間にCaClを5当量で添加することにより実施し、抗栄養素であるフィテートの濃度を低減した。抽出を1Lスケールで3回実施した。酵素なし及び/又はCaClなしの対照抽出も3回実施した。最終抽出物の試料を凍結乾燥し、収率及び抗栄養素因子(トリプシン阻害活性及びフィチン酸)について分析した。酵素及びCaClありの抽出手順により53%のタンパク質回収率が得られ、これは、CaClなしの抽出(60%)よりもわずかに低く、このことは、CaClが、酵素加水分解の間にバイオマス懸濁液に添加される際に、溶解度を低減するか、又は幾つかの可溶性タンパク質を沈殿させることができることを示唆している。しかしながら、CaClあり又はなしの酵素プロセスは、酵素なしの抽出(47%)よりも大きなタンパク質収率を生じた。さらに、加水分解物中のタンパク質含量も増加した。再現性の観点で、3つの抽出手順すべてが、8.5%(標準偏差)以下で変動するタンパク質収率を生じた。CaCl及びプロテアーゼをこの手順において使用した場合、抽出した産物において抗栄養因子が低減した。表6に示されるように、CaClを添加することにより、フィチン酸が40%低減し、酵素を添加することにより、トリプシン阻害活性が60%減少した。最終産物の必要性に応じて、必要であれば、CaCl濃度を増大させることによりフィテート含量をさらに低減してもよい。
Example 10: With the effect preprocessing step of the enzyme and CaCl 2 treatment to the concentration of protein and antinutritional factors okara soluble extract, the established procedure and a subsequent enzymatic treatment, CaCl 2 During the enzyme step Was added in 5 equivalents to reduce the concentration of phytate, which is an antinutrient. Extraction was performed 3 times on a 1 L scale. Control extractions without enzyme and/or without CaCl 2 were also performed 3 times. A sample of the final extract was lyophilized and analyzed for yield and antinutritional factors (trypsin inhibitory activity and phytic acid). The extraction procedure with enzyme and CaCl 2 gave a protein recovery of 53%, which is slightly lower than the extraction without CaCl 2 (60%), which indicates that CaCl 2 was not It has been suggested that it may reduce solubility or precipitate some soluble proteins when added to a biomass suspension. However, the enzymatic process with or without CaCl 2 produced a greater protein yield than the extraction without enzyme (47%). Furthermore, the protein content in the hydrolyzate was also increased. In terms of reproducibility, all three extraction procedures yielded varying protein yields of 8.5% (standard deviation) or less. Anti-nutritional factors were reduced in the extracted product when CaCl 2 and protease were used in this procedure. As shown in Table 6, the addition of CaCl 2 reduced phytic acid by 40% and the addition of enzyme reduced trypsin inhibitory activity by 60%. Depending on the needs of the final product, the phytate content may be further reduced by increasing the CaCl 2 concentration if necessary.

実施例11:おから及び丸ダイズから抽出したタンパク質の比較
おからタンパク質を、乾燥させたおからをpH8のTris−Cl緩衝液中に、又は上記のように様々なpH(pH6、7、8、9及び10)に調整した水中に懸濁させることにより抽出した。まず乾燥したダイズを水に2時間にわたり室温で浸漬し、続いて、10分にわたり粉砕し、その後、粉砕物の懸濁液を30分にわたり沸騰させることにより、おからと同じ種類のダイズから豆乳を調製した。豆乳を、3層のチーズクロスに通して濾過することで得た。抽出した試料を、SDS−PAGEゲル、続いてクマシーブルーでの染色を実行することにより比較した。おからから抽出したタンパク質のペプチドプロファイルは、貯蔵ダイズ11S/7Sタンパク質及び他の微量成分の両方を含む非常に類似したパターンを示した(図10)。これは、おから抽出タンパク質と丸ダイズ抽出タンパク質との間で、タンパク質/ペプチド組成において有意な差がないことを示唆している。
Example 11: Comparison of Proteins Extracted from Okara and Whole Soybeans Okara protein was prepared by drying dried okara in Tris-Cl buffer at pH 8 or at various pHs (pH 6, 7, 8 as described above). , 9 and 10) and suspended in water for extraction. Soy milk from the same type of soybeans as okara is first prepared by soaking the dried soybeans in water for 2 hours at room temperature, followed by grinding for 10 minutes and then boiling the suspension of the ground material for 30 minutes. Was prepared. Soy milk was obtained by filtering through three layers of cheesecloth. The extracted samples were compared by performing an SDS-PAGE gel followed by staining with Coomassie blue. The peptide profile of the protein extracted from okara showed a very similar pattern with both stored soybean 11S/7S protein and other minor components (FIG. 10). This suggests that there is no significant difference in protein/peptide composition between Okara extract protein and whole soybean extract protein.

さらに、おからペプチド抽出物の4つの異なるバッチのアミノ酸プロファイルを、市販のダイズタンパク質濃縮物アルコン(登録商標)Fのアミノ酸プロファイルと比較した。アルコン(登録商標)F及びおからペプチド抽出物の両方とも、従来の方法に従ってHClで加水分解した。アミノ酸プロファイル分析を、ゾルバックス(Zorbax)(商標)Extend C18カラム(Agilent p/n763954−302)を用いたAgilent ZORBAX(商標)Eclipse Plus C18AA法を使用して、製造会社の指示書に従って実施した(Agilent Application Note 5990−454、for foods and pharmaceuticals)。アミノ酸内部標準の調製、移動相及び勾配を、製造会社の指示書に従って0.42mL/分の流速で選択した。ダイオードアレイ検出器(DAD)による検出、及び定量化(内部標準及び較正溶液)も、製造会社の指示書に従って実施した。各試料について、アッセイを2回繰り返し、繰り返しの平均を表7に記載した。 In addition, the amino acid profiles of four different batches of okara peptide extract were compared to the amino acid profile of the commercial soy protein concentrate Alcon® F. Both Arcon® F and okara peptide extract were hydrolyzed with HCl according to conventional methods. Amino acid profile analysis was performed according to the manufacturer's instructions using the Agilent ZORBAX™ Eclipse Plus C18AA method using a Zorbax™ Extend C18 column (Agilent p/n 763954-302) (Agilent). Application Note 5990-454, for foods and pharmaceuticals). The amino acid internal standard preparation, mobile phase and gradient were selected at a flow rate of 0.42 mL/min according to the manufacturer's instructions. Detection with a diode array detector (DAD) and quantification (internal standard and calibration solution) were also performed according to the manufacturer's instructions. The assay was repeated twice for each sample and the average of the replicates is listed in Table 7.

実施例12:開発された方法を他のバイオマスにおいて適用
おからの抽出に基づいて確立された方法を、他のバイオマスについて100mLスケールで試験した;各バイオマスについて、抽出した産物におけるタンパク質回収率及び含量を決定した。タンパク質回収率を、抽出したタンパク質の量を、未加工のバイオマス中の総タンパク質と比較することにより決定した。タンパク質含量を、乾物ベースでの抽出した産物の総重量に対する抽出したタンパク質の量を比較することにより決定した。タンパク質収率を増加させるために、ジスチラーズドライドグレイン(DDG)及びアブラナミールの抽出について、前処理pHをpH11に上昇させた。他のステップ及び他の試料については、上記の手順に従った。表8に示されるように、試験したすべての材料について、酵素プロセスによりタンパク質回収率が著しく増加した。酵素なしの対照に比べて、タンパク質回収率における最も大きな増加は、DDG(40%〜74%)に見られ、続いてアブラナミール(65%〜87%)に見られた。抽出した産物中のタンパク質含量の観点で、DDG及びアブラナミールが、最大の増加を示した一方で、亜麻及びダイズについては、わずかな増加が得られた。
Example 12: Application of the developed method on other biomass The method established on the basis of Okara extraction was tested on other biomass at 100 mL scale; for each biomass, protein recovery and content in the extracted product. It was determined. Protein recovery was determined by comparing the amount of protein extracted to total protein in raw biomass. Protein content was determined by comparing the amount of extracted protein to the total weight of extracted product on a dry matter basis. The pretreatment pH was raised to pH 11 for the extraction of distillers dried grains (DDG) and oilseed rape to increase protein yield. The above procedure was followed for other steps and other samples. As shown in Table 8, for all materials tested, the enzymatic process significantly increased protein recovery. The greatest increase in protein recovery was seen with DDG (40%-74%), followed by rapenamile (65%-87%), as compared to the no enzyme control. In terms of protein content in the extracted product, DDG and rapenamile showed the greatest increase, while for flax and soybean, a slight increase was obtained.

たいていおからに基づく先に記載の方法を他のバイオマスを加水分解するために使用できるかを判定するために、小規模な抽出を、プロテアーゼE1を用いて、おから、ダイズミール、DDG及びアブラナミールについて実施した。各バイオマスについて、酵素あり及びなしの上澄み液を、並べて15%のアクリルアミドゲルで分析した。図11に見られるように、様々な材料を酵素でインキュベートした場合、より大きな分子量からより小さな分子量の材料への転化が明らかであった。おからについて、大部分のタンパク質は、加水分解されて15kDa未満のペプチドになり、ダイズミールについては大部分が25kDa未満になり、DDGについては大部分が10kDa未満になり、アブラナミールについては大部分が10kDa未満になった。 To determine if the previously described method, which is mostly based on okara, can be used to hydrolyze other biomass, a small-scale extraction was carried out with protease E1 to produce okara, soybean meal, DDG and rapeseed meal. Was carried out. For each biomass, the supernatant with and without enzyme was analyzed side by side on a 15% acrylamide gel. As can be seen in FIG. 11, when the various materials were incubated with the enzyme, a conversion of higher to lower molecular weight material was apparent. For okara, most proteins are hydrolyzed to peptides less than 15 kDa, for soybean meal most less than 25 kDa, for DDG most less than 10 kDa, and for canola meal most It was less than 10 kDa.

請求項の範囲は、実施例に記載の好ましい実施形態に限定されるべきではなく、全体として明細書に一致する最も広い解釈が与えられるべきである。 The scope of the claims should not be limited to the preferred embodiments described in the examples, but should be given the broadest interpretation consistent with the specification as a whole.

Claims (43)

バイオマスからタンパク質及び/又はペプチドが富化されている画分と食物繊維が富化されている画分とを製造する方法であって、
a) 穏やかなアルカリ性条件下及び約85℃以上の温度で、水溶液中でバイオマスをインキュベートし、水性スラリーを得るステップ;
b) 前記水性スラリーをタンパク質分解酵素の活性に適した条件下でタンパク質分解酵素により処理するステップ;並びに
c) b)のタンパク質分解酵素処理スラリーから液体画分及び固体画分を得るステップ;
を含み、前記液体画分が、タンパク質及び/又はペプチドが富化されており、前記固体画分が、食物繊維が富化されている、方法。
A method for producing a protein and/or peptide enriched fraction and a dietary fiber enriched fraction from biomass, comprising:
a) incubating the biomass in an aqueous solution under mild alkaline conditions and at a temperature above about 85° C. to obtain an aqueous slurry;
b) treating the aqueous slurry with a proteolytic enzyme under conditions suitable for the activity of the proteolytic enzyme; and c) obtaining a liquid fraction and a solid fraction from the proteolytic enzyme treated slurry of b);
Wherein the liquid fraction is enriched in proteins and/or peptides and the solid fraction is enriched in dietary fiber.
前記バイオマスが湿潤形態にある、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the biomass is in wet form. 前記バイオマスが乾燥形態にある、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the biomass is in dry form. 乾燥バイオマスをステップa)の前に粉砕するステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。 The method of claim 3, further comprising the step of comminuting the dried biomass before step a). 前記粉砕された乾燥バイオマスを、メッシュ、任意選択で50〜200μmのメッシュ又は100μmのメッシュに通すステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。 5. The method of claim 4, further comprising passing the milled dry biomass through a mesh, optionally a 50-200 [mu]m mesh or a 100 [mu]m mesh. 前記バイオマスをステップa)の前に脱脂するステップをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising the step of degreasing the biomass before step a). 前記穏やかなアルカリ性条件が、7超〜約11以下のpH、約9〜約11のpH、又は約10のpHを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 7. The method of any one of claims 1-6, wherein the mild alkaline conditions include a pH of greater than 7 and less than or equal to about 11, a pH of about 9 to about 11, or a pH of about 10. ステップa)が、約90℃〜約100℃の温度で実施される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 8. The method of any one of claims 1-7, wherein step a) is carried out at a temperature of about 90<0>C to about 100<0>C. ステップa)が、約90℃〜約95℃の温度で実施される、請求項8に記載の方法。 The method of claim 8, wherein step a) is performed at a temperature of about 90°C to about 95°C. ステップa)が、約15分〜約2時間、約30〜約90分、又は約1時間の時間にわたり実施される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 10. The method of any one of claims 1-9, wherein step a) is performed for a period of about 15 minutes to about 2 hours, about 30 to about 90 minutes, or about 1 hour. ステップb)が、約7〜約11のpHで実施される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 11. The method of any one of claims 1-10, wherein step b) is performed at a pH of about 7 to about 11. ステップb)が、約50℃〜約80℃の温度で実施される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein step b) is carried out at a temperature of about 50°C to about 80°C. ステップb)が、約55℃の温度で実施される、請求項12に記載の方法。 13. The method of claim 12, wherein step b) is performed at a temperature of about 55°C. ステップb)が、約15分〜約2時間、約30〜約90分、又は約1時間の時間にわたり実施される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。 14. The method of any one of claims 1-13, wherein step b) is performed for a time of about 15 minutes to about 2 hours, about 30 to about 90 minutes, or about 1 hour. 前記水溶液中の前記バイオマスの量が約0.5%〜約20%(w/v)である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。 15. The method of any one of claims 1-14, wherein the amount of biomass in the aqueous solution is about 0.5% to about 20% (w/v). 前記タンパク質分解酵素がサブチリシンを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。 16. The method of any one of claims 1-15, wherein the proteolytic enzyme comprises subtilisin. 前記サブチリシンがバシラス・リケニフォルミス由来である、請求項16に記載の方法。 17. The method of claim 16, wherein the subtilisin is from Bacillus licheniformis. ステップc)が、b)の前記タンパク質分解酵素処理スラリーを遠心分離して、前記液体画分及び固体画分を得るステップを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。 18. The method of any one of claims 1-17, wherein step c) comprises centrifuging the proteolytic enzyme treated slurry of b) to obtain the liquid and solid fractions. 前記タンパク質分解酵素をステップb)の後に失活させるステップをさらに含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。 19. The method of any one of claims 1-18, further comprising inactivating the proteolytic enzyme after step b). 前記失活させるステップが、熱失活することである、請求項19に記載の方法。 20. The method of claim 19, wherein the quenching step is heat quenching. 前記熱失活することが、約80℃〜約100℃の温度で約5〜約30分の時間にわたり実施される、請求項20に記載の方法。 21. The method of claim 20, wherein the heat inactivation is performed at a temperature of about 80<0>C to about 100<0>C for a time of about 5 to about 30 minutes. (i) b)の前記タンパク質分解酵素処理スラリーを、二価カチオンを含む溶液で処理するステップ、及び/又は(ii) c)の前記液体画分を、二価カチオンを含む溶液で処理するステップをさらに含む、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。 (I) b) treating the proteolytic enzyme treatment slurry with a solution containing divalent cations, and/or (ii) treating the liquid fraction of c) with a solution containing divalent cations. 22. The method of any one of claims 1-21, further comprising: 前記溶液が、CaCl、MgCl、MnCl及びFeClのうちの少なくとも1種を含む、請求項22に記載の方法。 Said solution containing CaCl 2, MgCl 2, MnCl 2 and at least one of FeCl 2, The method of claim 22. c)の前記液体画分を、二価カチオンを含む溶液で処理してフィテートを沈殿させるステップを含み、前記液体画分を前記フィテート沈殿物から単離するステップをさらに含む、請求項22又は23に記載の方法。 24. The step of c) comprising treating the liquid fraction with a solution containing divalent cations to precipitate phytate, further comprising the step of isolating the liquid fraction from the phytate precipitate. The method described in. 二価カチオンを含む前記溶液を、約1.5〜約20x当量の量で使用する、請求項22〜24のいずれか一項に記載の方法。 25. The method of any one of claims 22-24, wherein the solution containing divalent cations is used in an amount of about 1.5 to about 20 x equivalents. 前記液体画分をサイズ排除クロマトグラフィー又は濾過にかけるステップをさらに含む、請求項1〜25のいずれか一項に記載の方法。 26. The method of any one of claims 1-25, further comprising subjecting the liquid fraction to size exclusion chromatography or filtration. 前記液体画分を濃縮するステップをさらに含む、請求項1〜26のいずれか一項に記載の方法。 27. The method of any one of claims 1-26, further comprising concentrating the liquid fraction. 前記バイオマスが、穀物バイオマス、植物バイオマス、ジスチラーズドライドグレイン(DDG)、ダイズバイオマス、アブラナミール又は亜麻種子ミールである、請求項1〜27のいずれか一項に記載の方法。 28. The method of any one of claims 1-27, wherein the biomass is cereal biomass, plant biomass, distillers dried grains (DDG), soybean biomass, rapeseed meal or flaxseed meal. 前記バイオマスがダイズバイオマスである、請求項28に記載の方法。 29. The method of claim 28, wherein the biomass is soybean biomass. 前記ダイズバイオマスがおからである、請求項29に記載の方法。 30. The method of claim 29, wherein the soybean biomass is okara. 前記液体画分を乾燥させ、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を得るステップをさらに含む、請求項1〜30のいずれか一項に記載の方法。 31. The method according to any one of claims 1 to 30, further comprising drying the liquid fraction to obtain a protein and/or peptide rich dried product. 前記タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物が、市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)より少なくとも50%低い残留トリプシン阻害物質活性を有する、請求項31に記載の方法。 32. The method of claim 31, wherein the protein and/or peptide rich dry product has at least 50% less residual trypsin inhibitor activity than commercial soy protein concentrate (SPC). 前記タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物が、市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)より少なくとも60%低い残留フィテート含量を有する、請求項31又は32に記載の方法。 33. The method of claim 31 or 32, wherein the protein and/or peptide rich dry product has a residual phytate content that is at least 60% lower than commercial soy protein concentrate (SPC). 前記市販のSPCがアルコン(登録商標)Fである、請求項32又は33に記載の方法。 34. The method of claim 32 or 33, wherein the commercial SPC is Archon(R) F. 前記固体画分を乾燥させ、繊維が豊富な乾燥産物を得るステップをさらに含む、請求項1〜34のいずれか一項に記載の方法。 35. The method of any one of claims 1-34, further comprising drying the solid fraction to obtain a fiber-rich dry product. 前記繊維が豊富な乾燥産物が、約70%以上の炭水化物含量及び約10%以下のタンパク質含量を有する、請求項35に記載の方法。 36. The method of claim 35, wherein the fiber-rich dry product has a carbohydrate content of greater than or equal to about 70% and a protein content of less than or equal to about 10%. 以下の特徴:
a) 約3〜約11のpHにわたり、80%超の水溶解度;
b) 約40%以上のタンパク質及び/又はペプチド含量;
c) 抽出物中の少なくとも75%のタンパク質及び/又はペプチドが、20kDa未満の分子量を有すること;
d) 市販のダイズタンパク質濃縮物(SPC)に比べて低減されたトリプシン阻害活性及びフィテート含量
を有する、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。
The following features:
a) greater than 80% water solubility over a pH of about 3 to about 11;
b) a protein and/or peptide content of about 40% or higher;
c) at least 75% of the proteins and/or peptides in the extract have a molecular weight of less than 20 kDa;
d) A protein and/or peptide rich dry biomass extract with reduced trypsin inhibitory activity and phytate content compared to commercial soy protein concentrate (SPC).
炭水化物約20%の炭水化物含量及び/又は約10%の脂質含量を有する、請求項37に記載のタンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。 38. Dry protein extract enriched in proteins and/or peptides according to claim 37, having a carbohydrate content of about 20% carbohydrate and/or a lipid content of about 10%. 請求項31〜33のいずれか一項に記載の方法により得られる、請求項37又は38に記載のタンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物。 A dry biomass extract rich in protein and/or peptide according to claim 37 or 38, obtained by a method according to any one of claims 31 to 33. 請求項35又は36に記載の方法により得られる、繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物。 A fiber-rich dry biomass extract obtained by the method of claim 35 or 36. 請求項37〜39のいずれか一項に記載のタンパク質及び/若しくはペプチドが豊富な乾燥バイオマス抽出物、並びに/又は請求項40に記載の繊維が豊富な乾燥バイオマス抽出物を含む、飲料、化粧品、食品又は飼料製品。 Beverage, cosmetic, comprising the protein and/or peptide rich dry biomass extract of any one of claims 37 to 39 and/or the fiber rich dry biomass extract of claim 40. Food or feed products. 飲料、化粧品、食品又は飼料製品を製造する方法であって、(i) 請求項31〜33のいずれか一項に記載の方法を実施して、タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を得るステップ、並びに(ii) 前記タンパク質及び/又はペプチドが豊富な乾燥産物を飲料、化粧品、食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、方法。 A method for producing a beverage, cosmetic, food or feed product, comprising: (i) carrying out the method according to any one of claims 31 to 33 to obtain a dry product rich in proteins and/or peptides. And (ii) incorporating said protein and/or peptide rich dry product into a beverage, cosmetic, food or feed composition. 食品又は飼料製品を製造する方法であって、(i) 請求項35又は36に記載の方法を実施して、繊維が豊富な乾燥産物を得るステップ、及び(ii) 前記繊維が豊富な乾燥産物を食品又は飼料組成物に組み入れるステップを含む、方法。 A method of producing a food or feed product, the method comprising: (i) performing the method of claim 35 or 36 to obtain a fiber-rich dry product; and (ii) the fiber-rich dry product. Incorporating into a food or feed composition.
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